threepp

threepp (العمل قيد التقدم)

منفذ C++20 متعدد المنصات لمكتبة Javascript ثلاثية الأبعاد الشهيرة three.js r129.

الوضع الحالي للمشروع

لقد تم نقل معظم المكتبة الأساسية، بما في ذلك إمكانات العرض المتقدمة، ولكن لا يزال هناك الكثير مما يتعين القيام به.

ما الذي يعمل؟

• الخط، النقاط، الشبكة، InstancedMesh
• الأشكال الهندسية [الصندوق، المجال، المستوى، الأسطواني، الكبسولة، الأنبوب، ++]
• الأضواء [محيطة، اتجاهية، نقطة، بقعة، هيمي]
• البث الشعاعي [الشبكة، الخط، النقاط]
• مواد ثنائية وثلاثية الأبعاد، نص ثلاثي الأبعاد، العفاريت، RenderTarget، CubeMaps
• الشفافية والظلال
• Morphtargets، العظام
• عناصر التحكم [المدار، الطيران، السحب]
• تظليل الماء والسماء
• عرض النص المدمج وتحميل الخط [typeface.json, TTF]
• اللوادر [Binary STL، OBJ/MTL، SVG، URDF]
• دعم الصوت الأساسي باستخدام miniaudio
• محمل النموذج العام يعتمد على Assimp
• سهولة التكامل مع عزيزي ImGui

يعتمد على أنظمة التشغيل Windows وLinux وMacOS وMinGW ومع Emscripten.

ولكن، ولكن لماذا؟

لأن المتعة.

كيفية البناء

يأتي threepp مزودًا بجميع التبعيات الأساسية المطلوبة.

استخدم CMake لتكوين المشروع وبناءه.

لاحظ أنه يمكنك أيضًا استخدام تثبيت نظام GLFW3 إذا كنت تريد أو لديك مشكلات في الإعداد المجمع عن طريق تمرير -DTHREEPP_USE_EXTERNAL_GLFW=ON إلى CMake.

ويندوز

cmake . -A x64 -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE= " Release "
cmake --build build --config " Release " 

يونكس

cmake . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE= " Release "
cmake --build build

ومع ذلك، تتطلب بعض الأمثلة (والرؤوس) تبعيات إضافية. للاستفادة من كافة الميزات ولتمكين/إنشاء كافة الأمثلة، يُنصح باستخدام vcpkg.

استخدام vcpkg للحصول على التبعيات الاختيارية (باستخدام وضع البيان)

اتصل بـ CMake باستخدام -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=[path to vcpkg]/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake

أضف ميزات اختيارية عن طريق إدراجها في -DVCPKG_MANIFEST_FEATURES=feature1;feature2

راجع vcpkg.json للتعرف على الميزات المتوفرة.

ومع ذلك، لاحظ أنه ضمن MinGW ستحتاج إلى تحديد vcpkg الثلاثي:

-DVCPKG_TARGET_TRIPLET=x64-mingw-[static | dynamic]  # choose either `static` or `dynamic`.
-DVCPKG_HOST_TRIPLET=x64-mingw-[static | dynamic]    # <-- needed only if MSVC cannot be found. 

بناء الأمثلة مع Emscripten

انتقل إلى CMake:

-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE= " [path to emscripten]emsdkupstreamemscriptencmakeModulesPlatformEmscripten.cmake "

عند استخدام vcpkg، قم بما يلي:

-DVCPKG_CHAINLOAD_TOOLCHAIN_FILE= " [path to emscripten]emsdkupstreamemscriptencmakeModulesPlatformEmscripten.cmake "

سيؤدي هذا إلى إنشاء إصدارات .html لمجموعة فرعية من الأمثلة ليتم تحميلها في المتصفح.

التبعيات الاختيارية النهائية

عند استهلاك threepp في تطبيقك الخاص، ستتطلب بعض الرؤوس تبعيات إضافية حتى يتم تجميعها.

رأس	التبعية	وصف
AssimpLoader	asimp	استيراد مجموعة واسعة من التنسيقات ثلاثية الأبعاد المختلفة
ImguiContext	com.imgui	فائدة ImGUI

ملاحظات التنفيذ

بشكل عام، ستجد أن فئات الرياضيات هي أنواع ذات قيمة، بينما يتوقع threepp مؤشرات ذكية للأنواع الأخرى. من أجل الراحة، تحتوي الأشكال الهندسية والمواد وما إلى ذلك على وظيفة ::create ثابتة تُرجع std::shared_ptr . وبالتالي، لا تحتاج بالضرورة إلى التعامل مع الذاكرة بشكل صريح باستخدام threepp . علاوة على ذلك، يتم التخلص تلقائيًا من المواد والأشكال الهندسية والأنسجة عندما تخرج عن النطاق. ياي!

مثال

# include " threepp/threepp.hpp "

using namespace threepp ;

auto createBox ( const Vector3& pos, const Color& color) {
    auto geometry = BoxGeometry::create ();
    auto material = MeshPhongMaterial::create ();
    material-> color = color;
    
    auto box = Mesh::create (geometry, material);
    box-> position . copy (pos);
    
    return box;
}

auto createPlane () {
    auto planeGeometry = PlaneGeometry::create ( 5 , 5 );
    auto planeMaterial = MeshLambertMaterial::create ();
    planeMaterial-> color = Color::gray;
    planeMaterial-> side = Side::Double;
    
    auto plane = Mesh::create (planeGeometry, planeMaterial);
    plane-> position . y = - 1 ;
    plane-> rotateX ( math::degToRad ( 90 ));
    
    return plane;
}

int main () {

    Canvas canvas ( " Demo " );
    GLRenderer renderer{canvas. size ()};

    auto scene = Scene::create ();
    auto camera = PerspectiveCamera::create ( 75 , canvas. aspect (), 0 . 1f , 100 );
    camera-> position . z = 5 ;
    
    OrbitControls controls{*camera, canvas};

    auto light = HemisphereLight::create ();
    scene-> add (light);

    auto plane = createPlane ();
    scene-> add (plane);
    
    auto group = Group::create ();
    group-> add ( createBox ({- 1 , 0 , 0 }, Color::green));
    group-> add ( createBox ({ 1 , 0 , 0 }, Color::red));
    scene-> add (group);

    canvas. onWindowResize ([&](WindowSize size) {
        camera-> aspect = size. aspect ();
        camera-> updateProjectionMatrix ();
        renderer. setSize (size);
    });
    
    Clock clock ;
    canvas. animate ([&]() {
        
        float dt = clock . getDelta ();
        group-> rotation . y += 1 . f * dt;

        renderer. render (*scene, *camera);
    });
}

تستهلك ثلاثة ص

يتوفر Threepp كحزمة CMake ويمكن استهلاكه بعدة طرق.

CMake FetchContent (مستحسن)

threepp متوافق مع FetchContent الخاص بـ CMake:

 include (FetchContent)
set (THREEPP_BUILD_TESTS OFF )
set (THREEPP_BUILD_EXAMPLES OFF )
FetchContent_Declare(
        threepp
        GIT_REPOSITORY https://github.com/markaren/threepp.git
        GIT_TAG tag_or_commit_hash
)
FetchContent_MakeAvailable(threepp)
#...
target_link_libraries (main PUBLIC threepp::threepp)

هذا هو الأسلوب المفضل، لأنه يمكّن المستخدمين من تحديث إصدار threepp المستهدف حسب الرغبة.

ويرد مثال هنا. راجع أيضًا هذا العرض التوضيحي، والذي يستخدم أيضًا WxWidgets كنظام Window.

لقطات الشاشة