3d рендеринг на cpu

NEbO · Регистрация: 22.01.2009

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте.
Существуют ли какие-то графические библиотеки для рендеринга 3д моделей на cpu? Вопрос, в первую очередь, касается даже не самого рендеринга, а скорее преобразования из формата X в Y, где X -- некий 3д формат, а Y -- некий 2д формат (в идеале вектор, или набор инструкций для рисования на каком-нибудь cairo/skia-бэкенде, или что-то в этом роде), отрендеренный с известной позицией камеры и вектором ее направления.
Более частная задача, которая меня интересует (если вдруг такой либы нет): отображение front, side и top-view некой 3д-модельки. Моделек несколько (не очень много, но и не 5-10 штук, иначе бы все эти виды проще было бы нарисовать непосредственно в svg, и я это понимаю

), но различаются они текстурами, возможно, прозрачностью и другими параметрами, т.е. все это можно задать в шаблоне того же x3d, и, я думаю, любого другого формата. После подобного преобразования в 2д front, side и top-views кешируются, запоминаются, ибо модельки эти меняются нечасто, поэтому вопрос в производительности не стоит. Кроме того, сами эти модельки не очень сложные. Но для соблюдения принципа единого источника хотелось бы получать эти картинки именно из 3д, если это возможно.

ПС. сам я пользуюсь Qt, и у QPainter-а такой возможности нет. По cairo погуглил, но, насколько я понял, гораздо чаще людям наоборот нужно ускорить 2д графику на gpu. Со skia просто не работал, да и не так она распространена как отдельная библиотека, потому, если у нее есть какой-то подобный функционал, прошу подсказать. Знаю еще библиотеку fog (сейчас вроде в blend переименовали, и офф релиза пока еще нет), она тоже таким не занимается.
Нестрашно, если либа будет написана на си/плюсах (в т.ч. с qt), или на делфях, на хаскеле, луа или джаваскрипте. куда важнее, чтобы она не использовала какие-то жутко специфичные для платформы штуки, от которых сложно будет избавиться при портировании на плюсы, или при использовании ее ABI.

@NoMasters · 10.09.2014, 17:55

А что не так рендеринг на gpu? Он может совсем отсутствовать на целевой машинке?
В общем и целом можно завести opengl на cpu через llvmpipe, например. Ещё есть куча разных рендеров, используемых в 3д-редакторах, часть из них можно использовать самостоятельно.

NEbO · 10.09.2014, 23:35 **[ТС]**

Сообщение от NoMasters

Он может совсем отсутствовать на целевой машинке?

та да.. или настроен неправильно, или комп старый... да и просто раз уж если на gpu-то сделали, то на cpu и подавно что-то должно ж быть

возможно, конечно, я и ошибаюсь, но думаю, что gpu, в первую очередь, важен для real-time рендеринга. но для качественных оффлайн расчетов что-то делается проще и на cpu. тем более, всякие рекурсии при рейтрейсинге, расчет каких-то сложных моделей освещения... тут как-то gpu уже теряет такой паралеллизм по данным, основное свое преимущество, разве нет?
а у меня реально эти модельки практически не изменяются. я в общем-то могу отрендерить, например, и у себя на компе, а потом все в базу занести. но база получится просто громадная. в программе сам пользователь выбирает, с какими моделями ему работать, и зачастую ему нужно всего 20-30 штук, не более. и работает он с ними исключительно в 2д, 3д -- это уже просто для просмотра конечного результата.
да и делали ж раньше демо-сценки, как-то

а у меня тут задача попроще: не нужно рассчитывать взаимодействие с другими объектами, никаких поворотов и преобразований в реальном времени не нужно, просто одну поверхность (вернее, тело) отрендерить в картинку. Правда, потом эту картинку нужно будет масштабировать, поэтому желателен все же вектор или что-то в этом роде.

Сообщение от NoMasters

В общем и целом можно завести opengl на cpu через llvmpipe

пока смотрел только с сторону OSmesa, или как ее там. судя по всему, не так-то просто ее еще скомпилить. Да и потом, много ли даст реализация OpenGL 1ой версии, пока под вопросом. но в сторону llvmpipe посмотрю, если найду хорошую небольшую встраиваемую библиотеку только лишь под OpenGL.

Сообщение от NoMasters

Ещё есть куча разных рендеров, используемых в 3д-редакторах, часть из них можно использовать самостоятельно.

во-во, вот это самое интересное

какие, например?

нашел я совтвеерный рендерер в irrlicht, вроде разбирался, по туториалу №13, что можно рендерить в текстуру, а затем экспортировать в картинку ее можно с помощью driver->createImageFromData

Не по теме:

пишу, если вдруг кто-то сюда наткнется с похожим вопросом

. Одна печаль, что все же он не поддерживает NURBS (хотя, может, ну и хрен с ними), и пока не понятно, чем он помогает при ray-tracing-е (преломление учитывать было бы совсем классно, модельки бывают "стеклянные"). да и как я понимаю, все же это больше движок для игр, чем для рендеринга как такового, и подсознание говорит, что это не совсем то, что мне нужно

но посмотрим.

@NoMasters · 11.09.2014, 19:46

Сообщение от NEbO

какие, например?

Если нужна крутая рендилка, можно взять LuxRender. Но он околофизический и потому весьма неспешный.

NEbO · 12.09.2014, 05:23 **[ТС]**

уже, конечно, нагрепал http://en.wikipedia.org/wiki/L... g_software, но все равно спасибо, что помогаете

Не по теме:

как обычно, задаешь вопрос, и тут же приходят правильные идеи для поискового запроса:)

правда, сам я смотрю больше в сторону LGPL-ных, типа pixie, мне они больше, по лицензии, подойдут.
осталось таки разобраться, как они работают и подобрать нужные параметры по качеству/производительности (надеюсь, что это возможно, хотя бы ограничить трассировку лучей до выхода из предмета -- за ним ведь ничего нет, и количество источников света постоянное, и всегда находятся в одних и тех же точках, как и камера). Параллельно сам разбираюсь с алгоритмами, мало ли что там понадобится соптимизировать(убрать), ну и с блендером. Вообщем, полный хелло, 3д-ворлд

Добавлено через 5 часов 20 минут
вообщем, пожалуй, я определился.
пишу опять же для тех, кто столкнется с чем-то подобным.
в результате сравнения всех этих библиотек, пожалуй, самой простой мне показалась pixie. замечательно то, что можно вполне себе спокойно сделать свою длл-ку для дисплея, то есть рендерить напрямую в какой-нибудь массив в памяти, или же в QImage, или в wxBitmap, или во что кому нужно. как это сделать, написано тут. таким образом ее можно встроить в свое приложение.
Качество рендеринга и все параметры задаются в RIB-файле описания сцены, о котором, в первом приближении, можно узнать из примеров в гугле, а полная документация находится на сайте renderman-а: http://renderman.pixar.com/res... ckref.html . Но нужно учитывать, что pixie может что-то не поддерживать или поддерживать, но чуть по-другому.
RIB-файл не обязательно должен быть в текстовом виде, можно и напрямую вызывать апи-функции из си-шного файла.

Пример

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
#include "ri.h"
 
RtPoint Square[4] = { { .5,.5,.5} ,{.5,-.5,.5} , {-.5,.5,.5} , {-.5, -.5 , .5}};
static RtColor Color = {.2,.4,.6};
 
int main(){
    RiBegin("#");
    RiDisplay("square.tif" , "framebuffer" ,"rgba" , RI_NULL);
    RiWorldBegin();
    RiSurface("constant" , RI_NULL);
    RiColor((RtColor){.2, .3, .9});
    RiPatch(RI_BILINEAR,RI_P,(RtPointer)Square,RI_NULL);
    //RiPatch (RI_BICUBIC,RI_P,(RtPointer)Square,RI_NULL);
    RiWorldEnd();
    RiEnd();
    return 0;
}

то есть внешние файлы можно вообще не создавать, что удобно, когда речь идет именно о встраиваемом решении.
из недостатков: "официальных" примеров очень мало и они не работают. Но с помощью гугля мне удалось добиться работоспособности, по крайней мере некоторых.
Ну и еще, лично для меня, как не специалиста по графике, серьезным недостатком послужило и то, что не смог найти каких-то простых примеров этих файлов, так сказать, какого-то dummy's guide-а: как описывать простые сцены, позицию камеры, источники света, а потом уже только включать глобальные освещения и рейтрейсинги всякие... Но, подозреваю, что для человека, который в 3д графике разбирается, не составит труда извлечь нужную информацию из документации.
Лицензия LGPL. Вообщем, штука неплохая.
Также можно взглянуть на G3D, он под BSD-лицензией. По крайней мере, по описанию проекта, он позволяет осуществить рендеринг всякий разный, на cpu. И документация у него мне показалась поприятнее. Но это монстр, из которого, судя по всему, придется выпиливать конкретный кусочек.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Исследование рантаймов контейнеров Docker, containerd и rkt Mr. Docker 11.05.2025 Когда мы говорим о контейнерных рантаймах, мы обсуждаем программные компоненты, отвечающие за исполнение контейнеризованных приложений. Это тот слой, который берет образ контейнера и превращает его в. . .	Micronaut и GraalVM - будущее микросервисов на Java? Javaican 11.05.2025 Облачные вычисления безжалостно обнажили ахиллесову пяту Java — прожорливость к ресурсам и медлительный старт приложений. Традиционные фреймворки, годами радовавшие корпоративных разработчиков своей. . .	Инфраструктура как код на C# stackOverflow 11.05.2025 IaC — это управление и развертывание инфраструктуры через машиночитаемые файлы определений, а не через физическую настройку оборудования или интерактивные инструменты. Представьте: все ваши серверы,. . .	Инъекция зависимостей в ASP.NET Core - Практический подход UnmanagedCoder 11.05.2025 Инъекция зависимостей (Dependency Injection, DI) — это техника программирования, которая кардинально меняет подход к управлению зависимостями в приложениях. Представьте модульный дом, где каждая. . .	Битва за скорость: может ли Java догнать Rust и C++? Javaican 11.05.2025 Java, с её мантрой "напиши один раз, запускай где угодно", десятилетиями остаётся в тени своих "быстрых" собратьев, когда речь заходит о сырой вычислительной мощи. Rust и C++ традиционно занимают. . .
Упрощение разработки облачной инфраструктуры с Golang golander 11.05.2025 Причины популярности Go в облачной инфраструктуре просты и одновременно глубоки. Прежде всего — поразительная конкурентность, реализованная через горутины, которые дешевле традиционных потоков в. . .	Создание конвейеров данных ETL с помощью Pandas AI_Generated 10.05.2025 Помню свой первый опыт работы с большим датасетом — это была катастрофа из неотформатированных CSV-файлов, странных значений NULL и дубликатов, от которых ехала крыша. Тогда я потратил три дня на. . .	C++ и OpenCV - Гайд по продвинутому компьютерному зрению bytestream 10.05.2025 Компьютерное зрение — одна из тех технологий, которые буквально меняют мир на наших глазах. Если оглянуться на несколько лет назад, то сложно представить, что алгоритмы смогут не просто распознавать. . .	Создаем Web API с Flask и SQLAlchemy py-thonny 10.05.2025 В веб-разработке Flask и SQLAlchemy — настоящие рок-звезды бэкенда, особенно когда речь заходит о создании масштабируемых API. Эта комбинация инструментов прочно закрепилась в арсенале разработчиков. . .	Квантовое будущее для разработчиков: Что необходимо знать сегодня EggHead 10.05.2025 Квантовые вычисления больше не являются чем-то из области научной фантастики. Пока большинство разработчиков погружены в осваивание очередного JavaScript-фреймворка или изучение новых возможностей. . .

NEbO 601 / 468 / 73 Регистрация: 22.01.2009 Сообщений: 1,180 Записей в блоге: 1

	3d рендеринг на cpu 09.09.2014, 21:50. Показов 1218. Ответов 4 Метки 3d, cpu, библиотека (Все метки) Здравствуйте. Существуют ли какие-то графические библиотеки для рендеринга 3д моделей на cpu? Вопрос, в первую очередь, касается даже не самого рендеринга, а скорее преобразования из формата X в Y, где X -- некий 3д формат, а Y -- некий 2д формат (в идеале вектор, или набор инструкций для рисования на каком-нибудь cairo/skia-бэкенде, или что-то в этом роде), отрендеренный с известной позицией камеры и вектором ее направления. Более частная задача, которая меня интересует (если вдруг такой либы нет): отображение front, side и top-view некой 3д-модельки. Моделек несколько (не очень много, но и не 5-10 штук, иначе бы все эти виды проще было бы нарисовать непосредственно в svg, и я это понимаю), но различаются они текстурами, возможно, прозрачностью и другими параметрами, т.е. все это можно задать в шаблоне того же x3d, и, я думаю, любого другого формата. После подобного преобразования в 2д front, side и top-views кешируются, запоминаются, ибо модельки эти меняются нечасто, поэтому вопрос в производительности не стоит. Кроме того, сами эти модельки не очень сложные. Но для соблюдения принципа единого источника хотелось бы получать эти картинки именно из 3д, если это возможно. ПС. сам я пользуюсь Qt, и у QPainter-а такой возможности нет. По cairo погуглил, но, насколько я понял, гораздо чаще людям наоборот нужно ускорить 2д графику на gpu. Со skia просто не работал, да и не так она распространена как отдельная библиотека, потому, если у нее есть какой-то подобный функционал, прошу подсказать. Знаю еще библиотеку fog (сейчас вроде в blend переименовали, и офф релиза пока еще нет), она тоже таким не занимается. Нестрашно, если либа будет написана на си/плюсах (в т.ч. с qt), или на делфях, на хаскеле, луа или джаваскрипте. куда важнее, чтобы она не использовала какие-то жутко специфичные для платформы штуки, от которых сложно будет избавиться при портировании на плюсы, или при использовании ее ABI. 0

@NoMasters Псевдослучайный 1946 / 1145 / 98 Регистрация: 13.09.2011 Сообщений: 3,215
	10.09.2014, 17:55
	А что не так рендеринг на gpu? Он может совсем отсутствовать на целевой машинке? В общем и целом можно завести opengl на cpu через llvmpipe, например. Ещё есть куча разных рендеров, используемых в 3д-редакторах, часть из них можно использовать самостоятельно. 0

Опции темы