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Vulkan-Engine:我的近期业余爱好——Vulkan渲染引擎与游戏项目

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简介:
简介:本文介绍了作者近期在业余时间里专注于开发的Vulkan渲染引擎及其相关游戏项目的进展和心得。通过使用高效且强大的Vulkan API,作者旨在创建性能卓越的游戏应用,并分享学习过程中的挑战与收获。 引擎路线图: - 骨附件自上而下的射击游戏演示正确删除从资源加载的实体。 - 从FBX导出默认材质(带有纹理路径)并正确删除。 - 从FBX导出纹理,并在FBX导出器中修复动画物理渲染插值问题。 - 日志记录:修复了多线程日志记录功能的问题。 - 照明、贴花和阴影映射的改进,将其迁移到ECS系统中处理所有引擎资源。 - 使用管道着色器重新加载,并实现多线程渲染GUI库集成动作拼图演示的效果查看: - 后处理:更改了HLSL纹理绑定,但C++方面未进行相应更新。 - 对平铺照明或群集的优化及图像基于光照的支持。 - 资源句柄参数(例如,纹理srgb)的改进。 - HLSL include必须包含在哈希中;修复FBX网格导出问题以及法线贴图的新系统。 - 新增蒙皮动画系统的正确对齐ECS组件功能。 - 动作拼图演示:添加了支持单例组件(通过指针存储于Entit)的功能。

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客服
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  • Vulkan-Engine——Vulkan
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    简介:本文介绍了作者近期在业余时间里专注于开发的Vulkan渲染引擎及其相关游戏项目的进展和心得。通过使用高效且强大的Vulkan API,作者旨在创建性能卓越的游戏应用,并分享学习过程中的挑战与收获。 引擎路线图: - 骨附件自上而下的射击游戏演示正确删除从资源加载的实体。 - 从FBX导出默认材质(带有纹理路径)并正确删除。 - 从FBX导出纹理,并在FBX导出器中修复动画物理渲染插值问题。 - 日志记录:修复了多线程日志记录功能的问题。 - 照明、贴花和阴影映射的改进,将其迁移到ECS系统中处理所有引擎资源。 - 使用管道着色器重新加载,并实现多线程渲染GUI库集成动作拼图演示的效果查看: - 后处理:更改了HLSL纹理绑定,但C++方面未进行相应更新。 - 对平铺照明或群集的优化及图像基于光照的支持。 - 资源句柄参数(例如,纹理srgb)的改进。 - HLSL include必须包含在哈希中;修复FBX网格导出问题以及法线贴图的新系统。 - 新增蒙皮动画系统的正确对齐ECS组件功能。 - 动作拼图演示:添加了支持单例组件(通过指针存储于Entit)的功能。
  • VKRender:基于Vulkan
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    VKRender是一款专为游戏开发者设计的高性能渲染器,它采用先进的Vulkan API,致力于提供卓越的图形处理能力和优化的游戏体验。 vkrender是一款基于Vulkan的渲染器游戏引擎。
  • gl_vk_chopper:简洁Vulkan实例
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    gl_vk_chopper是一款基于Vulkan API设计的轻量级渲染示例程序,致力于提供一个简洁、高效的图形渲染解决方案。 Vulkan是一种先进的图形和计算API,由Khronos Group开发设计,旨在提供更高的性能以及更低层级的访问权限,使开发者能够更直接地控制硬件。本项目“gl_vk_chopper”是一个基于C++的简单Vulkan渲染示例,展示了如何使用该API进行3D图形渲染。 在Vulkan中设置设备和队列是初始化过程的关键步骤之一。首先需要创建一个Vulkan实例,这是与系统交互的入口点,并包含了全局信息如可用物理设备和扩展。接下来通过查询物理设备的信息来选择最适合执行任务的设备,这通常基于其GPU性能、内存容量等因素进行决策。然后根据应用需求从物理设备中创建逻辑设备并配置适当的队列家族。 加载模型、材质及纹理是3D渲染的重要组成部分。“gl_vk_chopper”项目似乎使用了自定义文件格式来存储这些数据。加载模型可能涉及解析文件结构,提取顶点、法线和纹理坐标等几何信息,并将它们转换为Vulkan可以处理的数据结构;而材质信息则包括颜色、金属度及粗糙度属性等。同时还需要加载图像到GPU内存中用于着色器中的采样操作。 在Vulkan渲染过程中依赖于着色器,这是运行于GPU上的小程序,负责处理像素和顶点计算任务。“gl_vk_chopper”项目可能会包含顶点着色器与片段着色器:前者处理几何信息;后者则负责生成最终的像素颜色。这些着色程序通常使用SPIR-V中间语言编写并由Vulkan编译为特定GPU架构下的机器码。 在渲染过程中,一个常见的做法是利用命令缓冲区记录一系列图形和计算指令,随后将它们提交至队列进行执行。“gl_vk_chopper”项目采用单线程方式进行渲染工作,这意味着所有操作都在单一的线程中创建并提交,简化了多线程同步问题处理。 此外,“gl_vk_chopper”还可能涉及交换链管理这一Vulkan关键部分。交换链通常是一系列帧缓冲区用于显示渲染结果,在每次呈现时自动处理好同步任务以确保在正确时间将正确的帧缓冲区展示到屏幕上。 “gl_vk_chopper”是一个很好的学习资源,它涵盖了从创建基础的Vulkan实例、加载模型、执行渲染直至最终屏幕显示整个流程。对于希望深入了解Vulkan API工作的C++开发者来说,“gl_vk_chopper”项目提供了一个宝贵的实践案例,并为后续探索如多线程渲染技术、计算着色器以及异步计算等高级特性奠定了坚实基础。
  • ARCGIS符号
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    ARCGIS引擎符号渲染技术利用丰富的符号系统和高级渲染选项,使地理数据可视化更加生动、直观。该功能支持自定义图层样式,增强空间数据分析能力。 在地理信息系统(GIS)领域内,ARCGIS Engine是一个强大的开发工具,它允许开发者构建桌面、移动及Web应用程序,并实现地图的创建、编辑、分析与展示等功能。本段落将重点探讨“符号渲染”,这是使用ARCGIS Engine进行二次开发时的一个关键环节。 符号渲染是GIS中的核心概念之一,用于决定数据在地图上的视觉化表示方式。通过不同的符号可以区分各种类型的地物(如建筑物、道路和水体),并显示它们的属性特征(例如大小、颜色及形状)。ARCGIS Engine提供了丰富的符号选择,支持复杂的分类与分级渲染。 分类渲染是指根据数据的一个或多个属性将数据划分为若干类别,并为每个类别分配不同的符号。比如可以根据城市的人口数量将其划分为几个等级,人口多的城市用大红圆圈表示,而人口少的则使用小蓝圆圈。这使得地图上的信息层次分明且易于理解。 分级渲染则是进一步细化分类结果,在连续属性的基础上进行分段处理。例如地形高度可以用不同深浅的绿色梯度来表示,随着海拔增加颜色逐渐加深,从而直观地展示出高低变化情况。 在ARCGIS Engine中实现符号渲染涉及以下关键概念: 1. **符号库**:包含各种形状(如点、线和面)以及预设的颜色与图案等大量符号选项。 2. **符号类型**:包括简单符号(Simple Symbol)、复合符号(Composite Symbol)、位图符号(Bitmap Symbol)及几何符号(Geometric Symbol),可根据需求选择合适的类型。 3. **渲染器(Renderer)**:用于将数据和相应视觉表示形式关联起来,例如UniqueValueRenderer适用于分类渲染而ClassBreaksRenderer则适合于分级渲染。 4. **属性字段**:依据数据表中的特定字段设置可视化规则(如颜色、大小及透明度)。 5. **标签表达式**:可以在符号上附加文本以显示更多属性信息。 6. **符号样式和模板**:可以创建并保存自定义的视觉效果,方便在不同项目中重复使用这些样式。 7. **动态渲染**:支持根据用户交互或实时数据更新地图视图的功能。 8. **高级渲染技术**:例如3D渲染及时间动画等增强表现力的技术。 Symbology文件可能包含ARCGIS Engine的符号示例、库和配置信息,便于开发者参考这些资源进行自定义开发工作。通过深入理解并应用上述知识点,可以创建出更具有信息量与视觉吸引力的地图应用程序。
  • Vulkan:掌握Vulkan技巧
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    《Vulkan:掌握Vulkan技巧》是一本深度解析Vulkan图形API技术细节与应用实践的专业书籍,旨在帮助读者全面理解和运用Vulkan进行高效能图形渲染开发。 Vulkan 是一种现代图形和计算API,由Khronos Group开发,旨在提供高效、低级别的硬件访问以实现高性能的图形渲染与计算任务,在C++编程中是替代OpenGL的一个强大选择。它提供了更多的控制权及优化潜力,但需要开发者深入理解底层的硬件工作原理。 一、Vulkan API基础 1. **多线程优化**:设计时考虑了多线程使用,允许将工作负载分散至多个线程以提高效率。 2. **命令缓冲区**:通过创建和填充这些缓冲区来调度GPU操作,预先批处理渲染指令有助于提升性能。 3. **设备分离**:区分逻辑设备与物理设备。逻辑设备是对物理功能的抽象,并可根据应用需求配置不同的队列如图形、计算或传输队列。 4. **状态管理**:强调使用状态对象减少切换开销,相比OpenGL有显著改进。 5. **资源描述符**:通过描述符来高效地绑定和更新纹理与缓冲区等资源。 二、Vulkan的核心概念 1. **实例(Instance)**:用于连接到系统中的GPU并管理全局状态的运行环境。 2. **设备(Device)**:代表实际的GPU硬件,可用于选择合适的队列执行不同的任务。 3. **物理设备(Physical Device)**:表示系统的具体GPU,可根据需求进行选择。 4. **队列(Queue)**:用于提交命令缓冲区。每个队列可以执行特定类型的任务如图形渲染、计算或传输操作。 5. **交换链(Swapchain)**:在窗口系统与GPU之间管理图像交换以确保正确的帧显示。 三、Vulkan的内存管理 1. **内存分配**:开发者直接控制GPU内存,需考虑类型、池和绑定问题。 2. **内存绑顶**:每个资源如缓冲区或图象都需要与特定的GPU区域绑定才能正确访问数据。 3. **内存对齐**:为优化性能,需要遵循特定的对齐要求进行分配。 四、渲染管线 1. **图形管线**:分为多个阶段包括顶点输入、处理及光栅化等。开发者可以自定义每个阶段的行为。 2. **计算管线**:用于执行通用任务如物理模拟或图像处理,并独立于图形管线运行。 五、Vulkan的安全性 1. **验证层**:提供一套工具来检查API调用的正确性,帮助发现潜在错误。 2. **错误处理**:返回错误代码以便开发者能及时解决问题。 六、Vulkan的C++绑定 1. **包装库**:例如Vulkan-Hpp为C++开发者提供了更友好的接口和类结构以简化使用。 2. **模板与RAII**:利用C++特性如模板及资源获取即初始化(RAII)来更好地管理对象生命周期。 在实践中,学习Vulkan通常涉及理解这些核心概念、编写命令缓冲区、管理和配置内存以及构建提交渲染管线。尽管其学习曲线较陡峭,但性能优势和对现代硬件的优化使其成为游戏开发与高性能计算的理想API选择。
  • Babylon.js:一个强大、美观、简洁且开源JavaScript
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    Babylon.js是一款功能强大的JavaScript框架,专为开发3D游戏和复杂图形应用而设计。它以用户友好著称,具有丰富的文档和活跃社区支持。作为开源项目,它允许开发者自由定制和贡献代码。 Babylon.js 入门? 使用我们的直接使用 Babylon.js API。它还包含许多示例以学习如何使用它。 任何问题? 这是我们的官方支持渠道。 CDN 可在相关页面找到其他参考,其中 xxx 是您可以在 dist 文件夹中找到的文件夹结构,例如 对于预览版本,请使用相应的URL: 也可以在相关页面找到其他参考,其中 xxx 是您可以在 dist preview 版本段落件夹中找到的文件夹结构,例如 npm BabylonJS 及其模块在 npm 上发布,并具有完全键入支持。要安装,请使用: ``` npm install babylonjs --save ``` 这将允许您通过以下命令导入 BabylonJS: ```javascript import * as BABYLON from babylonjs; ``` 或单个类使用: ```javascript import { Scene, Engine } from babylonjs; ``` 如果使用 TypeScript,不要忘了在 `tsconfig.json` 中增加 types: ... types: [ babylonjs, ], ...
  • Vulkan Cookbook.pdf
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    《Vulkan Cookbook》是一本实用指南,通过解决实际问题和示例代码帮助开发者掌握Vulkan图形API。书中涵盖了从基础设置到高级渲染技巧的内容。 这是一份关于Vulkan的编程指南,可以作为学习Vulkan的查询资料。
  • Corgi Engine - 2D & 2.5D 平台 v8.0
    优质
    Corgi Engine是一款专为开发2D及2.5D平台游戏设计的游戏引擎,其v8.0版本提供了更强大的功能和更好的用户体验。 Corgi Engine 是 Unity 平台上最畅销且功能完备的平台游戏解决方案。 该引擎基于一个高效的非物理角色控制器构建,旨在为你的游戏提供最佳体验。它运行迅速,并可在桌面、移动设备以及任何其他平台上使用。其丰富的功能和持续更新(在过去五年里发布了五十多个版本)使其成为创建 2D 和 2.5D 平台游戏或射击类游戏的理想工具。 无论你是 Unity 的新手,经验丰富的开发者或者工作室成员,或是第一次制作游戏的初学者甚至商业级创作者,Corgi 引擎都能帮助你充分发挥你的创意和潜力。 - Corgi Engine 包含了五十多个演示关卡,并提供所有你需要的内容:超过三百个手工打造、随时可用的视觉资源(不仅仅是占位的艺术品,还可以实际应用),两百多条优化过的脚本以及大量预制件以供创作使用。 - 引擎内置 MMFeedbacks 功能,只需几下点击即可增强游戏体验。你可以为游戏中每一个动作或事件添加多达四十种反馈效果:如屏幕震动、粒子特效、声音、着色器控制、后期处理、摆动动画、相机缩放和时间调节等。
  • OpenGL设计实践教程
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    《OpenGL渲染引擎的设计与实践教程》是一本全面介绍使用OpenGL进行高效图形编程的专业书籍。书中不仅涵盖了OpenGL的基础知识和高级特性,还详细讲解了如何设计高性能的渲染引擎,并通过大量实例指导读者将理论应用于实际项目中。本书适合游戏开发者、软件工程师以及对实时图形技术感兴趣的读者阅读。 Qt 对 OpenGL 的支持是内置的,这意味着如果你使用的 Qt 版本支持 OpenGL,你就可以在你的 Qt 应用程序中使用它而无需额外安装。不过,在实际应用中需要确保系统具备一个兼容的图形驱动来运行 OpenGL 功能。大多数情况下,现代桌面操作系统(包括 Windows、macOS 和多数 Linux 发行版)已经预装了相应的驱动程序。 然而,如果系统的现有配置不支持所需的 OpenGL 版本或缺乏必要的图形驱动,则可能需手动安装新版本的驱动程序。这通常涉及从显卡制造商网站下载并按照指示进行安装的过程。需要注意的是,并非所有 Qt 功能都依赖于 OpenGL;例如,Qt Widgets 和 Qt Quick 2D 应用可以在不支持 OpenGL 的系统上正常运行。 只有特定的功能如 Qt Quick 3D 或部分 Qt 3D 功能才需要OpenGL的支持。
  • 基于OpenGL3D开源
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    这是一款采用OpenGL技术开发的开源三维图形渲染引擎,旨在为开发者提供高效、灵活且功能强大的工具,助力实现复杂精美的视觉效果。 OpenGL渲染的3D开源引擎是一种基于图形库技术的软件开发工具,在计算机图形学领域广泛应用,特别是游戏开发和可视化应用方面。这款3D第一人称射击(FPS)游戏引擎利用了OpenGL进行渲染,使得开发者能够创建出高质量的三维场景和交互式的游戏体验。 OpenGL全称为Open Graphics Library,是一个跨语言、跨平台的应用程序编程接口(API),用于渲染2D及3D矢量图形。它作为工业标准被广泛应用于多种操作系统中,包括Windows、Linux以及macOS等。OpenGL的核心在于提供了一套标准化的接口,使开发者能够直接与硬件进行交互,并实现高效流畅的图形渲染。 在3D游戏引擎中,OpenGL主要负责以下功能: 1. **场景渲染**:通过顶点坐标、纹理坐标和颜色信息构建几何形状并将其转换为屏幕上的像素。它还支持复杂的光照模型(如环境光、漫反射及镜面高光),使三维物体看起来更加真实。 2. **纹理映射**:将二维图像(即纹理)贴附到3D模型表面,从而实现物体表面的细节和色彩表现。 3. **深度缓冲区处理**:通过OpenGL的深度测试功能确保近处的物体遮挡远处的物体,以正确呈现视觉透视效果。 4. **帧缓存对象管理**:提供了多重渲染目标(MRT)、后期处理特效等支持,例如抗锯齿、模糊及色彩校正等功能。 5. **着色器系统操作**:OpenGL支持顶点着色器、几何着色器和片段着色器等多种类型。开发者可以通过编写自定义的着色程序实现复杂的图形效果或计算逻辑。 6. **状态机模型应用**:允许设置一系列的状态(如深度测试及混合模式等),这些状态在后续渲染操作中一直保持,直到被新的状态覆盖为止。 对于初学者来说,使用基于OpenGL的3D引擎有以下好处: 1. **学习资源丰富**:由于OpenGL是开源且广泛应用的技术,在互联网上可以找到大量的教程、示例代码和社区支持。 2. **跨平台兼容性**:在多种操作系统中均能运行,学习一次即可部署到多个平台上。 3. **灵活性高**:提供了底层的图形控制功能,开发者可以根据需求自由定制图形处理流程。 4. **实践机会多**:通过这个3D FPS游戏引擎的实际操作,初学者可以理解三维渲染、碰撞检测及物理模拟等关键的游戏开发概念。 该版本0.2可能包含了这款3D引擎的源代码、编译器配置文件、资源文件及相关文档。使用者可以通过阅读源码并进行编译运行来学习和改进这个引擎。这样的过程不仅使开发者掌握OpenGL的应用,还能了解游戏引擎的整体架构与设计原则,对个人技能提升具有重要意义。