threepp

trêspp (Trabalho em andamento)

Porta C++20 multiplataforma da popular biblioteca Javascript 3D three.js r129.

Estado atual do projeto

A maior parte da biblioteca principal foi portada, incluindo recursos avançados de renderização, embora ainda haja muito a ser feito.

O que funciona?

• Linha, Pontos, Malha, InstancedMesh
• Geometrias [Caixa, Esfera, Plano, Cilíndrico, Cápsula, Tubo, ++]
• Luzes [Ambiente, Direcional, Pontual, Spot, Hemi]
• Raycasting [malha, linha, pontos]
• Texturas 2D/3D, texto 3D, Sprites, RenderTarget, CubeMaps
• Transparência, Sombras
• Morphtargets, Ossos
• Controles [Orbitar, Voar, Arrastar]
• Sombreadores de água e céu
• Renderização de texto integrada e carregamento de fontes [typeface.json, TTF]
• Carregadores [STL binário, OBJ/MTL, SVG, URDF]
• Suporte básico de áudio usando miniaudio
• Carregador de modelo genérico baseado em Assimp
• Fácil integração com Dear ImGui

Baseado em Windows, Linux, MacOS, MinGW e com Emscripten.

Mas, mas por quê?

Porque divertido.

Como construir

threepp vem com todas as dependências principais necessárias.

Use o CMake para configuração e construção do projeto.

Observe que você também pode usar uma instalação de sistema do GLFW3 se desejar ou tiver problemas com a configuração do pacote, passando -DTHREEPP_USE_EXTERNAL_GLFW=ON para CMake.

Windows

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

Unix

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

No entanto, alguns dos exemplos (e cabeçalhos) requerem dependências adicionais. Para fazer uso de todos os recursos e habilitar/construir todos os exemplos, o uso do vcpkg é incentivado.

Usando vcpkg para obter dependências opcionais (usando modo manifesto)

Chame CMake com -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=[path to vcpkg]/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake

Adicione recursos opcionais listando-os com -DVCPKG_MANIFEST_FEATURES=feature1;feature2

Consulte vcpkg.json para obter os recursos disponíveis.

Observe, entretanto, que no MinGW você precisará especificar o trio vcpkg:

-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. 

Construindo exemplos com Emscripten

Passe para o CMake:

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

Ao usar o vcpkg, entretanto, faça:

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

Isso gerará versões .html de um subconjunto de exemplos a serem carregados em um navegador.

Dependências downstream opcionais

Ao consumir threepp em seu próprio aplicativo, alguns cabeçalhos exigirão dependências adicionais para serem compilados.

Cabeçalho	Dependência	Descrição
AssimpLoader	assimp	Importe uma grande variedade de formatos 3D diferentes
ImguiContexto	imgui	Utilitário ImGUI

Notas de implementação

Em geral, você descobrirá que as classes de matemática são tipos de valor, enquanto threepp espera ponteiros inteligentes para outros tipos. Por conveniência, geometrias, materiais etc. possuem uma função static ::create que retorna um std::shared_ptr . Portanto, você não precisa necessariamente lidar explicitamente com a memória usando threepp . Além disso, materiais, geometrias e texturas são automaticamente descartados quando saem do escopo. Yay!

Exemplo

# 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);
    });
}

Consumindo três pp

Threepp está disponível como um pacote CMake e pode ser consumido de várias maneiras.

CMake FetchContent (recomendado)

threepp é compatível com FetchContent do 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)

Esta é a abordagem preferida, pois permite que os usuários atualizem a versão de três pp desejada à vontade.

Um exemplo é fornecido aqui. Veja também esta demonstração, que também usa WxWidgets como sistema de janela.

Capturas de tela