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Pillow: 一个专为学习而设计的全新C++开发的3D软件渲染器

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简介:
Pillow是一款全新的3D软件渲染器,采用C++开发,专为教育目的设计,旨在帮助学生和开发者更好地理解和掌握复杂的图形编程技术。 枕头(Pillow)是一个用C++从头开始构建的3D软件渲染引擎。它故意不使用API(如OpenGL、DirectX或Vulkan)或其他库来渲染图形,因此所有计算和算法都是独立实现的。这样做主要是为了学习和个人娱乐的目的,并不是一个完整的项目,代码中存在很多问题。 目前该发动机的特点包括: - 线框渲染(透视投影) - 与.obj文件兼容 - 使用扫描线算法进行光栅化及颜色插值 - 材质渲染并支持.mtl文件的兼容性 - 深度缓冲和背面剔除功能 - 利用Phong光照模型实现Gouraud着色 待完成的工作包括: - 合理的内存管理(当前情况不佳) - 更好的.obj及.mtl文件解析器,以更好地处理错误信息 - 实现3D空间与窗口空间的真实裁剪弧球相机功能 - 添加纹理抗锯齿技术(FXAA) - 多线程支持 - 修复在改变近平面时出现的奇怪现象 此外,该引擎依赖SDL2库。

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  • Pillow: C++3D
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    Pillow是一款全新的3D软件渲染器,采用C++开发,专为教育目的设计,旨在帮助学生和开发者更好地理解和掌握复杂的图形编程技术。 枕头(Pillow)是一个用C++从头开始构建的3D软件渲染引擎。它故意不使用API(如OpenGL、DirectX或Vulkan)或其他库来渲染图形,因此所有计算和算法都是独立实现的。这样做主要是为了学习和个人娱乐的目的,并不是一个完整的项目,代码中存在很多问题。 目前该发动机的特点包括: - 线框渲染(透视投影) - 与.obj文件兼容 - 使用扫描线算法进行光栅化及颜色插值 - 材质渲染并支持.mtl文件的兼容性 - 深度缓冲和背面剔除功能 - 利用Phong光照模型实现Gouraud着色 待完成的工作包括: - 合理的内存管理(当前情况不佳) - 更好的.obj及.mtl文件解析器,以更好地处理错误信息 - 实现3D空间与窗口空间的真实裁剪弧球相机功能 - 添加纹理抗锯齿技术(FXAA) - 多线程支持 - 修复在改变近平面时出现的奇怪现象 此外,该引擎依赖SDL2库。
  • 纯Python3D
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    这是一个完全使用Python语言编写的三维图形渲染库,为开发者提供了简便高效的途径来创建和操作复杂的三维模型与动画。 一个完全用Python编写的3D渲染库。
  • C++管道
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    C++软件渲染管道介绍了一种利用C++编程语言实现图形图像处理的技术方案,专注于构建高效、灵活的渲染引擎和流程。 定义基于左手坐标系的三维数据类型,包括点(Vector4)、变换矩阵(Tranform Matrix),以及用于表示三维模型的数据结构:顶点(Vertex)、相机(Camera)和三角形(Triangle)。实现对这些数据类型的多种操作方法,例如矢量的加法、减法、点积和叉积;同时支持矢量与矩阵之间的乘法运算,以进行坐标变换。通过完整的坐标变换算法可以将三维空间中的点依次经过World Transform、View Transform、Project Transform以及View Port Transform转换后显示在屏幕上。 此外,还需实现三角形的线框渲染功能,并采用DDA(Digital Differential Analyzer)算法来提高效率和准确性;支持Phong光照模型与Gouraud着色技术以呈现更加真实的视觉效果。该系统需要处理环境光(Ambient Light)以及一个直射光源(Directional Light),并实现纹理映射的透视矫正,从而能够展示由多个三角形构成复杂物体。 最后,要开发出一套完整的裁剪算法,并构建一种灵活多变的相机模型以适应不同场景的需求。
  • Open3D-ML:增强版Open3D,3D
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    Open3D-ML是在原Open3D基础上扩展的功能库,专门针对3D数据的机器学习任务进行了优化和增强,提供了一系列高效工具与算法。 Open3D-ML是基于Open3D核心库的扩展模块,专门用于处理各种3D机器学习任务。它增强了数据处理能力,并支持诸如语义点云分割等应用领域。此外,该工具包还提供了适用于常见应用场景及训练流程的预训练模型。用户可以轻松地将Open3D-ML与TensorFlow和PyTorch框架集成到现有的项目中使用;同时,它也具备独立于特定机器学习框架的数据可视化功能。 安装方面,从版本v0.11起,Open3D开始内置支持Open3D-ML的Python发行版。当前兼容的机器学习框架包括: - PyTorch 1.6 - TensorFlow 2.3 以及CUDA等必要组件。
  • PyTorchVideo:视频理解深度库——Python
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    PyTorchVideo是专为视频理解和分析设计的深度学习库,利用PyTorch框架提供高效工具与模块,助力开发者构建先进的视频处理模型。 PyTorchVideo 是一个专注于视频理解工作的深度学习库。它提供了可重复使用的模块化组件,这些组件能够提高视频研究的效率。该库基于 PyTorch 开发,并支持各种与视频相关的深度学习元素,包括模型、数据集和特定转换。 在 Samsung Galaxy S10 手机上运行的 PyTorchVideo 加速版 X3D 模型表现优异,其处理速度比实时快约8倍。具体来说,它只需大约 130 毫秒就能完成一秒钟视频的数据处理工作。此外,基于 PyTorchVideo 的 SlowFast 模型能够有效执行视频动作检测任务。 PyTorchVideo 是一个专注于视频理解研究的深度学习库,通过提供高效的模块化组件来加速科研进程。
  • RaindropsOnWindshield:数据集,雨滴检测与分割
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    RaindropsOnWindshield 是一个专注于雨滴检测和分割的数据集,旨在提升车辆智能系统中雨天环境感知的能力。 我们提供了一组公开可用的图像数据集,用于训练和评估视觉算法在检测相机镜头或挡风玻璃上雨滴方面的性能。该数据集目前包含8190张图片,其中3390张含有雨滴。 这些图像是通过安装在车辆上的摄像头,在市区及高速公路上移动过程中捕获的。因此,这个数据集非常适合用于训练和评估视觉算法以检测自动车辆摄像机镜头污染情况。 该数据集中包含了视频帧序列形式的图像,并且有8190张图片中的一部分含有雨滴。通过多边形勾勒出伪影来标记这些图像,标注结果以JSON格式存储。此外还生成了二进制掩码,方便使用,其中白色表示伪影区域。 除了提供数据集外,我们还提出了一种算法用于在图像中生成逼真的人工雨滴。收集各种不同形态的雨滴图片是一项艰巨的任务。
  • 基于OpenGL3D引擎
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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。
  • 3D游戏技术卷:实时实现.pdf
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    《3D游戏技术卷一:实时渲染与软件实现》详细介绍了3D游戏中实时渲染的核心技术和软件开发实践,适合游戏开发者和技术爱好者阅读。 中文名:3D游戏:卷1.实时渲染与软件技术 原名:3D Games Real-Time Rendering and Software Technology, Volume 1 作者:Alan Watt、Fabio Policarpo 译者:沈一帆、陈文斌、朱怡波 图书分类:软件资源格式:PDF版本:扫描版 出版社:中国机械工业出版社 书号:7111156528 发行时间:2005年2月 地区:大陆 语言:简体中文
  • 3DTilesRendererJS:基于Three.jsJava 3D Tiles
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    3DTilesRendererJS是一款基于Three.js构建的JavaScript库,专为高效渲染大规模的三维地理空间数据而设计。它支持Cesium 3D Tiles格式,提供强大的功能来处理和展示复杂的3D模型数据集。 3D瓷砖渲染器使用Three.js实现。该渲染器支持大多数3D Tiles规范功能,但有一些例外情况。关于尚未实现的功能,请查阅相关文档。如果图块集或几何图形无法正确加载或渲染,请提出问题。 为了添加和测试新功能需要示例数据。 例子! 安装npm install 3d-tiles-renderer --save 基本TilesRenderer 设置用于初始化Three.js场景的3D拼贴集。 ```javascript import { TilesRenderer } from 3d-tiles-renderer; // ... 初始化three scene ... const tilesRenderer = new TilesRenderer(./path/to/tileset.json); tilesRenderer.setCamera(camera); ``` 注意,最后一行中的`came`可能应该是`camera`。
  • Geotiff.js: 简洁JavaScript库,解析和展示TIFF文
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    简介:Geotiff.js是一款轻量级JavaScript库,专注于高效解析与显示GeoTIFF格式图像。它提供简单易用的API接口,适用于地图服务、遥感分析等场景,助力开发者轻松集成地理空间数据可视化功能。 geotiff.js 从各种不同的(Geo)TIFF文件类型中读取(地理空间)元数据和原始数组数据。当前可用的功能包括: - 解析来自各种来源的TIFF:远程(通过fetch或XHR)、本地ArrayBuffer以及使用FileReader浏览器上的文件系统,或者在具有文件系统功能的Node.js环境中。 - 提取所有可能的TIFF文件头中的地理空间元数据基础信息。 - 读取栅格数据的方式包括剥离图像、平铺图像、波段交错图像和像素交错图像。 支持的数据类型有: - Int8 / 16/32 - UInt1-31(有一些缺点) - 浮点数:Float16/32/64 启用的压缩方式包括: - 不压缩 - 包装位左翼放气(带有浮点或水平预测变量支持) - JPEG格式 自动选择要阅读的概述级别,通过图像窗口或边界框和选定波段进行子设置。样本可以读取到单独的数组中或者单个像素交错的数组中。 此外,还提供了可配置的图块/条带缓存以及灵活的工作方式。