Работаю над экспериментальной поддержкой рассеяния света в воздухе:
dagon
Новый рендер в Dagon
В следующей версии движка, 0.11, будут полностью переписаны рендер и система постобработки, а также изменена структура модулей. Как следствие, Dagon потеряет совместимость со старыми проектами, но зато появится возможность практически не ограниченного расширения движка путем создания пользовательских графических конвейеров. Новая версия Dagon разрабатывается в ветке dagon-ng.
Из уже реализованных возможностей можно отметить почти готовый отложенный рендер с оптимизациями производительности и расхода памяти (например, больше не используется буфер позиций, позиции вычисляются на основе буфера глубины). Стало возможным изменение разрешения окна/вьюпорта в процессе работы приложения. Кроме того, был улучшен сэмплинг карты окружения — используется нелинейная зависимость mip-уровня от шероховатости, реализованная по методу, предложенному Морганом Макгуайром, что повысило реалистичность материалов с низкой и средней шероховатостью:
Экранное затенение среды (SSAO) было вынесено в отдельный буфер, что позволяет использовать данные о затенении на разных этапах конвейера. Был добавлен денойзер, благодаря которому удается рендерить SSAO без шума с небольшим количеством сэмплов:
Демку новой ветки Dagon с функциями редактора можно найти тут.
Dagon 0.10.0 и dlib 0.16.0
Вышли новые версии движка Dagon и библиотеки dlib — 0.10.0 и 0.16.0 соответственно. Релиз Dagon один из самых крупных за всю историю проекта: он содержит 226 коммитов и труд четырех разработчиков (Тимур Гафаров, Mateusz Muszyński, Rafał Ziemniewski, dayllenger). Вот краткий список изменений:
- Рендеринг ландшафтов, в том числе процедурных с использованием шума OpenSimplex.
- Интеграция GUI-тулкита Nuklear.
- Поддержка декалей для статических поверхностей.
- Поддержка трубчатых источников света (tube area light) и «фонариков» (spot light).
- Поддержка кубических карт.
- Улучшенный HDR glow.
- Множество новых функций для объектов Entity.
- Поддержка твинов (tween) для анимации перемещения, поворота и масштаба объектов. Встроенный набор функций изинга включает linear, quad, back, bounce.
- Улучшенный таймер.
- Система конфигурации приложений.
- Менеджер ввода (InputManager), позволяющий настраивать конфигурации клавиатуры и устройств ввода.
- Поддержка отладочных сообщений от видеодрайвера (при помощи OpenGL-расширения GL_KHR_debug).
Полный список изменений смотрите на странице релиза. Также было обновлено и демонстрационное приложение.
Напоминаю: если вы заинтересованы в развитии этого проекта, то можете поддержать его на Patreon: https://www.patreon.com/gecko0307. Вы также можете сделать разовое пожертвование через PayPal: https://www.paypal.me/tgafarov. Заранее благодарен!
Шейдер ландшафта и декали
Наконец-то добавил в Dagon специализированный материал для объекта Terrain — 4-канальный шейдер ландшафта, поддерживающий карты нормалей.
До этого также появилась поддержка отложенного рендеринга декалей (deferred decals) — текстур, проецируемых на статические объекты. При помощи декалей можно сделать на поверхностях различные следы, пятна, надписи, граффити, мелкий мусор и т.д. Для декалей поддерживаются карты нормалей, PBR и излучения света, так что они позволяют разнообразить сцену с высокой степенью реалистичности. Реализованы они путем блиттинга текстур в G-буфер — таким образом, декали могут быть отрисованы поверх уже отрендеренной геометрии с возможность смешивания цвета, нормалей и других атрибутов поверхности по альфа-маске. В демо-приложении Dagon декали используются для рендеринга следов игрока на земле:
Nuklear — GUI для Dagon
Отличные новости: стараниями Mateusz Muszyński aka Timu5 в Dagon был интегрирован Nuklear — тулкит для построения графических интерфейсов и рендеринга 2D-графики! Теперь на движке стало проще создать редактор, а то и вовсе написать 2D-игру, что и было сделано: на основе dagon.ui.nuklear был написан клон Sokoban с редактором уровней.
BindBC-биндинг Nuklear вы можете найти тут.
Также я работаю над поддержкой декалей и твининга, но об этом еще напишу подробнее в другой раз.
Кубические текстуры
Добавил в движок поддержку кубческих текстур для рендеринга отражений и простейшего GI. Также возможна конвертация равнопромежуточных карт окружения в кубические текстуры по методу, описанному мной в статье на LHS.
На скриншотах показано, как меняется отражение на металле при смене освещенности сцены.
Ландшафт
Стараниями Rafał Ziemniewski в Dagon была реализована базовая поддержка процедурных ландшафтов — загружаемых из карты высот, либо генерируемых шумом OpenSimplex. Надеюсь вскоре добавить проверку столкновений с ландшафтом и специализированный шейдер для него.
Итоги 2018 года
Год подошел концу, а это значит, что наступило время для традиционного подведения итогов.
- 2018-й ознаменовался множеством значительных улучшений в движке Dagon. Самые важные из них включают переход на OpenGL 4.0, HDR, отложенный рендеринг, новую систему шейдеров, поддержку карт окружения, улучшенные частицы, новые эффекты пост-обработки (SSAO, HDR glow, motion blur, хроматическая аберрация, улучшенный color grading), экспорт сцен из Blender. Также была улучшена поддержка джойстиков и реализована поддержка рулей.
- Я написал цикл уроков по базовым возможностям Dagon и открыл англоязычный блог на Medium.
- Вышло три релиза коллекции библиотек dlib — 0.13.0, 0.14.0, 0.15.0.
- Я запустил краудфандинг своих проектов на Patreon и начал продавать 3D-модели на CGTrader.
- На сайте LightHouse Software вышли две мои статьи по D — «Преобразование карт окружения при помощи dlib», «Музыкальный D: синтезатор в 100 строк».
Ну и, конечно, не могу не назвать самые значимые для меня события в мире CG, СПО и геймдева:
- Прекращение поддержки OpenGL на macOS.
- Покупка GitHub корпорацией Microsoft.
- Открытие исходников PhysX под свободной лицензией.
- Появление поддержки WebAssembly в компиляторе LDC, включение фронтенда D в GCC, портирование бэкенда DMD на D, отвязывание всех компиляторов D от линкера MSVS при сборке 64-битных приложений. Инструменты развиваются, язык не стоит на месте, и все это, конечно, не может не радовать.
- Выход BindBC, нового биндинг-фреймворка от автора Derelict (я стал одним из первых его пользователей).
- Выход бета-версии Blender 2.80. Очень впечатлили возможности Eevee, но слегка разочаровал отказ от BGE — я-то надеялся, что игровой движок, напротив, будет улучшен и интегрирован с Eevee.
- Бесплатный релиз движка Armory. Давно и с большим интересом слежу за этим проектом, хотя и не собираюсь отказываться от Dagon в пользу чего-то стороннего.
- Krita 4.0 и GIMP 2.10.
- RTX от NVIDIA — трассировка лучей на GPU с игровой производительностью — и, соответственно, выход первых потребительских видеокарт с полной поддержкой этой технологии (линейка GeForce RTX 2080 на базе архитектуры Turing)
- C&D-письмо автору Spyro: Myths Awaken. Нападки корпораций на фанатское творчество не прекращаются, и это печально.
Tube area lights
Добавил в Dagon поддержку трубчатых источников света (tube area lights) по методу, описанному тут. На скриншотах показаны блики от трубок на поверхностях с разной шероховатостью, а также рельефом.
Dagon 0.9.0 и dlib 0.15.0
На днях вышли новые версии Dagon и dlib — 0.9.0 и 0.15.0 соответственно. Релиз Dagon — самый крупный со времени портирования движка на современный OpenGL: он содержит 190 коммитов, практически весь рендерер был переписан заново. Вот краткий список изменений:
- Состоялся переход с прямого рендеринга (forward) на отложенный (deferred). Это должно было рано или поздно произойти, все современные движки в той или иной мере используют отложенные эффекты. В Dagon этот рефакторинг серьезно улучшил производительность и позволил полноценно реализовать SSAO. Количество динамических источников света теперь ограничено только fillrate’ом видеокарты. Ценой стало повышенное потребление видеопамяти, также при отложенном рендеринге невозможно эффективно реализовать прозрачность, поэтому все прозрачные объекты рендерятся в прямом fallback-режиме, и для них не учитываются точечные источники света.
- Система шейдеров была переписана с нуля. Старая система с бэкендами материалов была заменена на шейдеры, все избыточные классы материалов были объединены в один, создавать новые материалы и передавать шейдерам параметры стало значительно проще. Все шейдеры используют GLSL 4.0 Core, ветвление в шейдерах было заменено на uniform-подпрограммы, что повысило производительность и сделало код более читаемым. Материалы с пользовательскими шейдерами также рендерятся в прямом режиме.
- Была серьезно улучшена система частиц: появилась поддержка мягких частиц, освещения, отбрасывания теней. Также теперь можно создавать несколько эмиттеров в каждой системе. Опционально в качестве частиц можно рендерить любые объекты вместо биллбордов.
- Добавлена поддержка Screen space ambient occlusion (SSAO).
- Добавлены шейдер воды по методу Себастьяна Лагарда и модель неба по Рэлею (экспериментально).
- Dagon теперь использует BindBC вместо Derelict.
- Добавлена поддержка автоматического деплоя: при каждой сборке Dub копирует в проект все необходимые файлы для запуска, включая DLL’ки под Windows.
Полный список изменений смотрите на странице релиза. Также было обновлено и демонстрационное приложение.
Изменения в dlib по большей части носят исправляющий и косметический характер: я решил постепенно избавиться от устаревших компонентов, в связи с чем следующие модули пометил как deprecated:
- dlib.image.parallel
- dlib.math.fixed
- dlib.functional.quantifiers
- функции map, filter, reduce в dlib.functional.range.
Следующие модули были удалены:
- dlib.container.aarray
- dlib.math.affine
- dlib.core.fiber (временно перенесен в отдельную ветку до завершения windows-порта)
Нововведения включают:
- dlib.text.unmanagedstring — альтернативная реализация строк, не использующая сборщик мусора
- Улучшенные декодеры текстовых кодировок, модуль dlib.text.encodings.
- Также dlib теперь может быть собран компилятором GDC (за исключением модуля dlib.math.sse, который в этом случае не будет доступен).
Полный список изменений — на странице релиза.