нить

Другой исходный код

v1.56.0

Скачать

Нить

Filament — это механизм физического рендеринга в реальном времени для Android, iOS, Linux, macOS, Windows и WebGL. Он спроектирован так, чтобы быть как можно меньшим и максимально эффективным на Android.

Скачать

Загрузите выпуски Filament, чтобы получить доступ к стабильным сборкам. Архивы выпусков Filament содержат инструменты на стороне хоста, необходимые для создания ресурсов.

Убедитесь, что вы всегда используете инструменты той же версии, что и библиотека времени выполнения. Это особенно важно для matc (компилятора материалов).

Если вы предпочитаете собирать Filament самостоятельно, обратитесь к нашему руководству по сборке.

Андроид

Проекты Android могут просто объявлять библиотеки Filament как зависимости Maven:

 репозитории { // ...
    mavenCentral()
} зависимости {
    реализация 'com.google.android.filament:filament-android:1.56.0'}

Вот все библиотеки, доступные в группе com.google.android.filament :

Артефакт	Описание
	Сам механизм рендеринга Filament.
	Отладочная версия `filament-android` .
	Загрузчик glTF 2.0 для Filament зависит от `filament-android` .
	Загрузка KTX, математические вычисления Kotlin и утилиты камеры зависят от `gltfio-android` .
	Создатель/компилятор материалов во время выполнения. Эта библиотека большая, но содержит полный компилятор/валидатор/оптимизатор шейдеров и поддерживает как OpenGL, так и Vulkan.
	Гораздо меньшая альтернатива `filamat-android` , которая может генерировать только шейдеры OpenGL. Он не обеспечивает проверку или оптимизацию.

iOS

Проекты iOS могут использовать CocoaPods для установки последней версии:

 модуль 'Нить', '~> 1.56.0'

Документация

Filament — подробное объяснение физического рендеринга в реальном времени, графических возможностей и реализации Filament. В этом документе объясняются математические расчеты и обоснование большинства наших решений. Этот документ представляет собой хорошее введение в PBR для графических программистов.
Материалы, полная справочная документация для нашей системы материалов. В этом документе объясняются различные модели материалов, как использовать компилятор материалов matc и как писать собственные материалы.
Свойства материала, справочный лист для стандартной модели материала.

Примеры

Ночная сцена Материалы Шлем Преломление экранного пространства

Функции

API

Собственный C++ API для Android, iOS, Linux, macOS и Windows
API Java/JNI для Android
JavaScript API

Серверные части

OpenGL 4.1+ для Linux, macOS и Windows
OpenGL ES 3.0+ для Android и iOS
Металл для macOS и iOS
Vulkan 1.0 для Android, Linux, macOS и Windows
WebGL 2.0 для всех платформ

Рендеринг

Кластерный упреждающий рендерер
Микрофасетный зеркальный BRDF Кука-Торранса
Ламбертовская диффузная BRDF
Пользовательское освещение/затенение поверхности
HDR/линейное освещение
Металлический рабочий процесс
Прозрачное покрытие
Анизотропное освещение
Приближенные полупрозрачные (подповерхностные) материалы
Ткань/ткань/оттенок блеска
Отображение нормалей и отображение окружающей окклюзии
Освещение на основе изображения
Физическая камера (выдержка, чувствительность и диафрагма)
Физические световые единицы
Точечное освещение, точечное освещение и направленный свет.
Зеркальное сглаживание
Точечные, точечные и направленные световые тени
Каскадные тени
Тени EVSM, PCSS, DPCF или PCF
Прозрачные тени
Контактные тени
Окклюзия окружающего пространства экрана
Отражения в экранном пространстве
Преломление экранного пространства
Глобальный туман
Динамическое разрешение (с поддержкой AMD FidelityFX FSR)

Постобработка

HDR цветение
Глубина резкости боке
Несколько преобразователей тонов: общие (настраиваемые), ACES, кинематографические и т. д.
Управление цветом и тоном: масштабирование яркости, отображение гаммы
Цветокоррекция: экспозиция, ночная адаптация, баланс белого, микшер каналов, тени/средние тона/светлые участки, ASC CDL, контрастность, насыщенность и т. д.
ТАА, FXAA, MSAA
Блики экранного пространства

глТФ 2.0

Рендеринг с помощью нити

Родной Linux, macOS и Windows

Вы должны создать Engine , Renderer и SwapChain . SwapChain создается из собственного указателя окна (например, NSView в macOS или HWND в Windows):

 Engine* engine = Engine::create();
SwapChain* swapChain = engine->createSwapChain(nativeWindow);
Renderer* renderer = engine->createRenderer();

Для рендеринга кадра вам необходимо создать View , Scene и Camera :

 Камера* камера = engine->createCamera(EntityManager::get().create());
Просмотр* просмотр = двигатель->createView();
Сцена* сцена = двигатель->createScene();

просмотр->setCamera(камера);
просмотр->setScene(сцена);

К сцене добавляются рендеринги:

 Рендеринг объекта = EntityManager::get().create();// создаем QuadRenderableManager::Builder(1)
        .boundingBox({{ -1, -1, -1 }, { 1, 1, 1 }})
        .material(0, экземпляр материала)
        .geometry(0, RenderableManager::PrimitiveType::TRIANGLES, vertexBuffer, indexBuffer, 0, 6)
        .отбор(ложь)
        .build(*движок, рендеринг);
сцена->addEntity(рендеринг);

Экземпляр материала получается из материала, который сам загружен из двоичного объекта, сгенерированного matc :

 Материал* материал = Материал::Builder()
        .package((void*) BAKED_MATERIAL_PACKAGE, sizeof(BAKED_MATERIAL_PACKAGE))
        .build(*двигатель);
MaterialInstance* MaterialInstance = материал->createInstance();

Чтобы узнать больше о материалах и matc , обратитесь к документации по материалам.

Для рендеринга просто передайте View в Renderer :

 // BeginFrame() возвращает false, если нам нужно пропустить кадрif (renderer->beginFrame(swapChain)) { // для каждого представления
    рендерер-> рендер (просмотр);
    рендерер->endFrame();
}

Полные примеры приложений Filament для Linux, macOS и Windows можно найти в исходных файлах в каталоге samples/ . Все эти примеры основаны на libs/filamentapp/ , который содержит код, создающий собственное окно с помощью SDL2 и инициализирующий движок Filament, средство рендеринга и представления.

Для получения дополнительной информации о том, как подготовить карты среды для освещения на основе изображения, посетите сайт BUILDING.md.

Андроид

См android/samples , где приведены примеры использования Filament на Android.

Вы всегда должны сначала инициализировать Filament, вызвав Filament.init() .

Рендеринг с помощью Filament на Android аналогичен рендерингу из машинного кода (API практически одинаковы для разных языков). Вы можете выполнить рендеринг в Surface , передав Surface методу createSwapChain . Это позволяет вам выполнять рендеринг в SurfaceTexture , TextureView или SurfaceView . Чтобы упростить задачу, мы предоставляем специальный API для Android под названием UiHelper в пакете com.google.android.filament.android . Все, что вам нужно сделать, это установить обратный вызов рендеринга для помощника и прикрепить к нему SurfaceView или TextureView . Вы по-прежнему несете ответственность за создание цепочки обмена в обратном вызове onNativeWindowChanged() .

iOS

Filament поддерживается в iOS 11.0 и более поздних версиях. См. ios/samples для примеров использования Filament на iOS.

Filament в iOS во многом аналогичен встроенному рендерингу на C++. CAEAGLLayer или CAMetalLayer передаются методу createSwapChain . Filament для iOS поддерживает как Metal (предпочтительно), так и OpenGL ES.

Ресурсы

Для начала вы можете использовать текстуры и карты окружения, которые находятся соответственно в third_party/textures и third_party/environments . Эти активы находятся под лицензией CC0. Пожалуйста, обратитесь к соответствующим файлам URL.txt , чтобы узнать больше об первоначальных авторах.

Среды должны быть предварительно обработаны с помощью cmgen или библиотеки libiblprefilter .

Как делать взносы

Пожалуйста, прочитайте и следуйте инструкциям в CONTRIBUTING.md. Убедитесь, что вы знакомы со стилем кода.

Структура каталогов

Этот репозиторий содержит не только основной движок Filament, но также поддерживающие его библиотеки и инструменты.

android : библиотеки и проекты Android.

filamat-android : Библиотека генерации материалов накаливания (AAR) для Android.
filament-android : Библиотека нитей (AAR) для Android.
filament-utils-android : дополнительные утилиты (загрузчик KTX, математические типы и т. д.).
gltfio-android : библиотека загрузки Filament glTF (AAR) для Android.
samples : образцы нити для Android.

art : источник различных иллюстраций (логотипов, PDF-руководств и т. д.).
assets : 3D-ресурсы для использования с примерами приложений.
build : сценарии сборки CMake
docs : Документация

math : блокноты Mathematica, используемые для изучения BRDF, уравнений и т. д.

filament : механизм рендеринга нити (минимальные зависимости)

backend : рендеринг бэкендов/драйверов (Vulkan, Metal, OpenGL/ES).

ide : файлы конфигурации для IDE (CLion и т. д.).
ios : примеры проектов для iOS.
libs : Библиотеки

bluegl : привязки OpenGL для macOS, Linux и Windows.
bluevk : привязки Vulkan для macOS, Linux, Windows и Android.
camutils : утилиты для управления камерой.
filabridge : библиотека, совместно используемая движком Filament и хост-инструментами.
filaflat : библиотека сериализации/десериализации, используемая для материалов.
filagui : Вспомогательная библиотека для Dear ImGui
filamat : библиотека генерации материалов.
filamentapp : скелет SDL2 для создания примеров приложений.
filameshio : библиотека анализа крошечной филамеши (см. также tools/filamesh )
geometry : утилиты, связанные с сетками
gltfio : Загрузчик для glTF 2.0.
ibl : инструменты генерации IBL
image : фильтрация изображений и простые преобразования.
imageio : чтение/запись файла изображения, предназначено только для внутреннего использования.
matdbg : DebugServer для проверки шейдеров во время выполнения (только отладочные сборки)
math : математическая библиотека
mathio : поддержка математических типов для выходных потоков.
utils : библиотека служебных программ (потоки, память, структуры данных и т. д.).
viewer : библиотека просмотра glTF (требуется gltfio)

samples : примеры настольных приложений.
shaders : шейдеры, используемые filamat и matc
third_party : Внешние библиотеки и ресурсы.

environments : карты среды под лицензией CC0, которые можно использовать с cmgen
models : Модели под разрешительной лицензией.
textures : Текстуры по лицензии CC0.

tools : Инструменты хоста

cmgen : Генератор ресурсов освещения на основе изображений.
filamesh : конвертер сетки
glslminifier : минимизирует исходный код GLSL.
matc : Компилятор материалов
matinfo Отображает информацию о материалах, скомпилированных с помощью matc
mipgen Генерирует серию mip-уровней из исходного изображения.
normal-blending : инструмент для смешивания карт нормалей.
resgen Агрегирует двоичные объекты во встраиваемые ресурсы.
roughness-prefilter : предварительно фильтрует карту шероховатости из карты нормалей, чтобы уменьшить наложения.
specular-color : вычисляет зеркальный цвет проводников на основе спектральных данных.