Программирование графики на c: Я обожаю программирование графики / Хабр

Содержание

Я обожаю программирование графики / Хабр

Я обожаю программирование графики! Мы все совершаем ошибки в процессе проектирования и написания кода. Иногда это ошибки логики (когда алгоритм продуман неточно или не до конца), иногда ошибки, возникающие по невнимательности, и ещё много-много вариантов. И что происходит в обычном рабочем процессе? — В списках нет необходимых записей, какие-то числа считаются неверно, вываливаются сообщения об ошибках и прочее. В программировании графики всё немного веселее, ведь часто мы получаем результат, который просто не соответствует ожидаемому. В своём небольшом проекте я решил сохранять такие “результаты” на протяжении всего процесса разработки и хотел бы поделиться ими с Вами.

Всех, кто не любит Android, Live Wallpaper, Minecraft, велосипеды, поток сознания, который слабо привязан к теме и всё около того, хочу сразу предупредить, что их может огорчить содержание этого поста, поэтому продолжайте чтение на свой страх и риск. Оставлю тут также и предупреждение для пользователей мобильного или просто небезлимитного интернета: дальше последует довольно много картинок.

Здравствуйте!

Я разработчик ПО с многолетним стажем. Нельзя сказать, что моя работа однообразна и скучна. Я решаю задачи разного уровня, иногда придумываю решения, иногда сам же и реализую их, иногда ищу уязвимости в системах, а иногда и просто рассказываю, почему монитор — это не компьютер. Пожалуй именно то, что я не занят только кодингом, вносит долю разнообразия и творчества в рабочий процесс.

Бывает также, что из-за различных проблем (бюджет или время на разработку ограничены или просто кого-то из вышестоящих петух клюнул не туда, куда было необходимо), приходится искать готовые решения для многих вещей, что превращает мою работу в детскую игру с кубиками, где требуется “класть кубик на кубик” и смотреть, как манагеры хлопают в ладоши. Пожалуй это и есть та вещь, которая превращает мою работу в рутину (хотя да, даже в моменты “игры с кубиками”, я обычно продолжаю рассказывать, что монитор — это не компьютер). Чтобы хоть как-то избежать рутины и не забыть, каково же реализовывать простые вещи, я люблю в свободное время программировать “всё подряд”.

И я заметил, что обожаю именно программирование графики…

О чём речь?

Начну с начала, без особых отступлений о том, кто я и почему. Купив новый телефон (тут уже вырисовывается тенденция моих статей на хабре…), мне захотелось поставить себе “живую обоину”, т.к. уж не знаю почему, но нравится мне, когда на экране что-то шевелится. Наверное всё потому, что тогда я чувствую, что купил телефон с четырёхядерным процессором не зря. Погулял по стору, подумал, что бы я хотел видеть на экране и решил, что хочу что-то в стиле майнкрафта, но к сожалению не нашёл ничего, что бы должным образом радовало меня. Тут то я и имел неосторожность решить сделать всё сам…
Первые сомнения на этот счёт…

Следует немного отвлечься от основного рассказа и пояснить, почему у меня были сомнения на счёт идеи “а напишу — ка я себе что-то сам”. В школьные годы на компьютерах была установлена игра (как я узнал совсем недавно, игра называлась “Клад” для БК-0010), где белый человечек (за кого и следовало играть) собирал что-то (в моей памяти это были именно ключи, хотя, как выяснилось позже, это должны были быть сундуки), а чёрный человечек за что-то очень ненавидел белого и убивал его прикосновением.
Не знаю почему, но мысли об игре вызывали у меня ностальгические чувства, и поэтому я решил “а напишу-ка я её сам”.

Чтобы не утомлять Вас рассказом о процессе разработки и прочих деталях (не о том моя история), просто опишу смысл: написал, работало именно так, как я запомнил, поиграл один раз, бросил, т.к. уже “наигрался” в процессе отладки.

Для тех, кому интересно, результат получился вот такой:

Внутренний голос и тут говорил мне о том, что я не стану пользоваться результатом своих трудов, т.к. слишком насмотрюсь на него за время разработки, но я, как обычно, решил, что “уж в этот раз такого точно не будет” (сила самоубеждения, ага). Забегу вперёд и скажу, что внутренний голос был прав…

А где тут программирование графики?!

Попробую вернуться к основному рассказу. Я сразу решил, что не буду использовать ни OpenGL, ни ещё чего-то, что помогло бы мне реализовать задачу — только хардкор. Тем более, меня всегда интересовало взаимодействие Java кода с нативным кодом под Android, а тут ещё и подвернулась неплохая возможность попробовать свои силы в решении этой задачи.
Сразу решил проверить, смогу ли я вообще реализовать прорисовку с достаточной частотой кадров, с постоянным вызовом нативной библиотеки. Для проверки я реализовал следующую задачу — заполнение экрана картинками с каким-то произвольным коэффициентом “затенения” (по сути просто с параметром яркости, где исходная картинка считается максимально яркой). Написал вариант на Java и C++. Прогнал оба варианта с грубым тестом подсчёта времени и увидел, что в среднем вариант на C++ работал немного быстрее, даже несмотря на то, что сам вывод готового изображения “на экран” всё-же делала Java. В качестве картинок я сразу взял одну из симпатичных, на мой взгляд, текстур для майнкрафта, результат получился примерно таким:

Поскольку я с самого начала решил, что стану всё реализовывать сам и не буду подглядывать в литературу или искать помощь в интернете, то в края моего изображения выглядели примерно так:

Очевидно, что неверно обрабатываются изображения, от которых следовало нарисовать только часть, исправляем…
Итак, задача решаема, а значит можно браться за дело и начинать искать решение и оптимальную реализацию.

Поскольку для реализации я выбрал решение с использованием JNI, то в результате разработку вёл в смешанном режиме. Основную логику я писал и проверял под Windows, генерируя сразу изображение для 10-и экранов (это и есть те широкие изображения, которые последуют далее в статье), а время от времени я проверял решение на телефоне.

“Результаты”

Итак, линия горизонта (пока случайными блоками, даже не знаю, почему сделал случайными — пишу статью и сам с себя удивляюсь):


Большие картинки кликабельны, но habrastorage немного уменьшил их размер (оригинал был 7200 х 1280)

Теперь от случайного мусора, переходим к осмысленному содержанию. Линия горизонта «осмысленно»:

Далее было необходимо создать “пещеры” (углубления в поверхности), чтобы рельеф не смотрелся так примитивно. Т.к. к тому моменту реализация была ещё сырая, то проверка алгоритма создания пещер представляла собой рисование “пещер” другой текстурой:

Следующим шагом было решено разделить всё на передний и задний план, причём задний план должен был отличаться более тёмной текстурой:


Это уже похоже на что-то, но ещё очень далеко от результата.

Поменял текстуры, решил добавить внизу источник света — лаву, но ошибся с текстурой, поэтому низ был «заполнен факелами»:

Исправляю и добавляю ещё один источник света — факелы:

Понял, что соотношение блоков переднего и заднего плана меня не устраивает и поменял коэффициенты:

Забегая вперёд, следует отметить, что это та часть, которую я менял много раз, чтобы добиться такого результата, чтобы успокоиться и больше не трогать его.

Целью добавления источников света было более адекватное освещение — освещение от источников света. Источники света были поделены на три группы:

  1. Освещение от неба. Самый яркий источник света, но изначально была задумана смена времени суток, а значит и освещение от неба зависит от времени.
  2. Освещение от лавы. Менее яркий источник света, чем небо днём, но яркость не меняется во времени.
  3. Освещение от факелов. Наименее яркий источник света. Яркость также постоянна.

В результате на освещение блока стали влиять два параметра — расстояние до неба и расстояние от статического источника света:

Слева распространение света от источников, а справа просто “задний план темнее, чем передний”.

Тут стала напрашиваться прозрачность, ведь нельзя оставлять факелы с белым фоном. Чтобы избежать вопросов “и в чём же проблема?”, напомню, что у меня есть массив одних циферок (пикселей) и других циферок (тоже пикселей) и все правила переноса и прорисовки необходимо было ещё написать. Хотели прозрачность — вот вам прозрачность (ещё чуть чуть прозрачнее и было бы необходимо рисовать картинку с камеры телефона, чтобы было достаточно “прозрачно”):

Исправляем…

Исправляя фон, случайно “закрасил” и пещеры землёй:

Я знаю, что может показаться, что-то из этого было сделано умышлено, но уверяю вас, что все результаты были получены случайно. По правде говоря, я даже затрудняюсь сказать, как мне это удалось, но результат такой, какой он есть. Исправляем и это…

Освещение блока за факелом вычисляется неверно (блок за факелом темнее, чем соседние блоки):

Ошибка довольно глупая, но сразу я как-то и не подумал, что факел может быть в хорошо освещённом месте и считал освещённость блока максимальным значением яркости факела. Решений могло быть по крайней мере два — исправить освещение или убрать факелы из освещённых мест. Я решил исправить освещение.

Теперь я решил, что необходимо сделать возможность указывать строку (seed), которая задаёт уникальную “карту”, а значит нужна была и своя реализация генерации случайных чисел (на самом деле не была нужна, т.к. хватило бы и обычного rand, но просился велосипед):

и

Вышло довольно “случайно”, если не сказать больше.

Следующим шагом, были добавлены дополнительные блоки (этот шаг я упускаю, уж извините, и так очень много картинок), чтобы разнообразить внешний вид рельефа и тут пришла очередь деревьев.

Про деревья я хочу отдельно сказать пару слов… К середине процесса разработки у меня уже был комментарий в коде, несколько записей на бумаге и одна пометка к скриншотам, примерно такого содержания: “i h8 3s”.

И на то были причины. Деревья сразу пошли как-то сложно. Каждая мелочь, каждая правка кода обязательно сказывалась на деревьях. В целом, как бы смешно это не звучало, но самой большой занозой оказались именно деревья.

Итак, первая итерация мучений с деревьями:

Для начала было решено сделать ствол дерева и листья над стволом (пока без листьев по бокам), но даже тут я перепутал блоки и получил перевёрнутый результат.

Исправил ошибку и добавил листья по бокам, причём снова не тот блок:

В результате, после смены количества деревьев, получился вот такой результат:

Затем я решил, что алгоритм генерации линии горизонта огорчает меня и что было бы неплохо его поправить, что я и сделал. Результат был довольно предсказуемый — ничего хорошего:

Потом последовал обычный для многих разработчиков quick-fix, без особого вникания в суть проблемы (ведь я же только что писал этот код, очевидно, что я могу его исправить не задумываясь!), что, как и можно было предположить, к положительному результату это не привело:

Довольно любопытно то, что линия горизонта не совершенно ровная, а имеет небольшое искажение в начале.

В результате я поэкспериментировал с разными параметрами и после множества результатов успокоился и перестал думать о исправлениях для линии горизонта. Вот несколько результатов для линии горизонта:

После того, как я получил работающий прототип, пришло время отладить его, почистить код и заняться оптимизацией. Начал я с того, что стал избавляться от magic numbers, которых было около 10 и которые привязывали большую часть параметров к размеру экрана и блоков на момент тестов.

А деревья всё продолжали огорчать — необходимо было сделать так, чтобы они генерировались только на земле, для объёма добавил затенение на некоторые блоки листьев (что кстати тоже к тому моменту не работало так, как хотелось бы):

Стало ясно, что нужно отладить функцию прорисовки затенённый блоков, а заодно и оптимизировать в ней кое-что. Снова быстрое исправление “ошибок”, снова довольно забавный результат:

Тут меня почти моментально “осенило”, что же я сделал неправильно и новое исправление не заставило себя долго ждать:

Тут следует сразу оговориться, что обычно я не пишу код в таком стиле (т. е. в стиле “сначала пишу, потом думаю”). Но в данном проекте я находил это очень забавным. Ведь каждая моя ошибка, каждая глупость, обязательно приводила к результату, причём очень редко я мог предсказать этот результат или сразу объяснить “почему так”.

К этому моменту, текстура листьев и травы (земля с травой) была определённого зелёного цвета. Просилась реализация, которая позволяла бы менять цвет, позволяя малой кровью менять время года. Да, я отлично знаю, что это можно было легко сделать в джаве и не придумывать ничего, но спортивный интерес был слишком силён. Для этого, текстура была изменена и была написана функция для “покраски текстуры”:

Саму функцию пришлось несколько раз исправлять, т.к. она создавала эффект разнокалиберного полосатика (два изображения в середине), но не делала того, что необходимо (правое изображение). Вот несколько результатов работы алгоритма:

Время от времени, я правил те или иные методы, чтобы привести в порядок код и время от времени получал самые разные результаты. Ещё один из примеров:

Время от времени всплывали и довольно забавные ситуации из мира отладки. Например, ошибка в прорисовке градиента (очередной генератор разноцветных полосатиков):

Во время отладки этой ошибки, когда у меня уже стали заканчиваться идеи, отладчик выдал вот такое значение цвета:

В тот день отладку я оставил и решил отдохнуть, чтобы отладчик перестал рассказывать про плохое качество еды.

На этом моменте я решил начать параллельно тестировать результат и на телефоне. В телефоне порядок цветов оказался немного другим, поэтому красная и синяя составляющие цвета поменялись местами:

Кстати, я забыл лишний раз напомнить, что ненавижу деревья… Деревья ночью вели себя странно:

В это время, у телефона вообще был свой собственный взгляд на то, как следует рисовать картинку после смещения (скролинга пальцем):
и

Ладно, цвет на картинке слева такой, потому что я забыл про положение синей и красной составляющей, а вот модный эффект motion blur — это уже “спасибо” android за то, что он совершенно верно рисовал моё изображение, у которого я не подумал про альфа канал (в альфа канале к тому моменту могло быть всё что угодно).

Кстати! Давно я не показывал Вам свои деревья! Вот:

Проблем тут довольно много — и неверное освещение некоторых блоков листьев, и неверная прорисовка “прозрачных пикселей”.

Параллельно я начал работу над системой waypoint’ов или, говоря простым языком, алгоритмом поиска путей. Путь был нужен, чтобы была возможность добавить зомби и прочих персонажей и при этом не пришлось бы каждый раз просчитывать их поведение на несколько шагов вперёд (чтобы они не тупили на месте). Для себя я стал отмечать пути визуально, чтобы оценить качество алгоритма:

Более продвинутый вариант визуализации смотрелся вот так:

Кстати, зомби я в результате так и не добавил (не дошли руки), но систему вэйпойнтов отладил. Обратите внимание и на деревья на этих двух картинках. Деревья всё ещё смотрелись прекрасно…

В какой-то момент, когда я пытался исправить внешний вид деревьев, получил ещё один “положительный”:

Вот ещё несколько любопытных багов с телефона, которые напрямую связаны с прозрачностью (альфа каналом):
и

Затем были и ошибки из-за добавления дополнительных текстур (а значит и сменой индексов текстур):

Потом я “поправил” что-то в алгоритме прорисовки и получил довольно странный эффект (скорее всего напутал с размером и положением текстур):

В результате последних оптимизаций алгоритма прорисовки, я получил сразу две ошибки (снова разнокалиберные полосатики):
и

Процесс прорисовки этого чуда смотрится так (очевидно, что это самый оптимальный вариант):

Последней вещью, которую было необходимо реализовать, был эффект обьёма (грани блоков), чтобы картинка не была такой плоской и простой. Для граней необходимо было написать два алгоритма — алгоритм изменения размера картинки и алгоритм наклона изображения.

Начну с алгоритма уменьшения размера картинки:

Сверху вниз — результаты работы алгоритма. В самом низу — желаемый результат (тест проводился на большой картинке, для наглядности).

Больше отличился алгоритм поворота:

Слева наверху — начальное изображение, а справа внизу — желаемый результат, а в середине всё то, что получалось по пути к результату.

Когда алгоритмы были готовы, сделать объём уже было довольно просто. Блок составляли 3 грани (взгляд с одной стороны, псевдо-3д или так называемый 2.5d). Для красоты на грани был нанесён линейный градиент, который тоже пришлось отладить, чтобы получить желаемый результат:

Поскольку с размером граней блока я так и не смог определиться, сделал возможность изменять этот параметр:

После всех изменений, было необходимо оптимизировать процесс прорисовки, чтобы не отрисовывать ничего из того, что не нужно рисовать. Результатом этой оптимизации снова стала проблема с каналом прозрачности, которая всплыла во время тестов на телефоне. Должен признать, что полученный результат смотрелся довольно любопытно:
и

Результатом исправления этой ошибки стал не столь интересный эффект:

Итоги

В конце концов все критические ошибки были отлажены, добавил текстур и плюшек в виде эффектов. Были сделаны две версии для стора — бесплатная (очень упрощённая) и платная (со всеми плюшками).

Техническую сторону решил даже не поднимать в этой статье, т.к. и так не уверен, что кто-то дочитает её до конца. Если людям, которые осилили эту статью, будет интересно узнать о технической стороне этой истории, то напишите в комментариях или в личку, и я обязательно расскажу про сложности с которыми столкнулся, особенностями реализации и прочими деталями.

Надеюсь, что это подтолкнёт ещё кого-то на создание чего-либо своими руками, а не только используя готовые фреймворки и библиотеки.

Спасибо тем, кто хоть долистал до конца статьи!

Функции для работы с текстом и графикой

Стандарт ANSI С не определяет функции для работы с текстом или графикой в первую очередь потому, что имеется широкое разнообразие аппаратных средств, чем затрудняется стандартиза­ция. Тем не менее Borland С++ обеспечивает широкую поддержку работы с экраном и графикой для 16-разрядной среды DOS. Если используется DOS и нет необходимости переносить код на другой компилятор, то можно свободно использовать эти функции. Однако следует иметь в виду, что ни одна из описанных в этой главе функций не может быть использована для Windows пpoграммирования. Графический вывод в Windows осуществляется с использованием интерфейса при­кладного программирования (Application Program Interface — API). Описанные в этом разделе фун­кции относятся только к DOS. Прототипы и заголовочная информация для функций работы с текстом содержатся в файле conio.h. Прототипы и соответствующая информация для графичес­кой системы содержатся в файле graphics.h. Ни одна из описанных в этом разделе функций не определена стандартом ANSI С или С++.

Для использования графической системы необходимо скомпоновать библиотеку graphics.lib с программой. При использовании компилятора командной строки необходимо включить имя этой библиотеки в командную строку. Например, если программа называется test и используется ком­пилятор командной строки, командная строка должна выглядеть следующим образом:
bcc test graphics.lib

При использовании интегрированной среды разработки надо не забывать добавлять файл graphics.lib к проекту.

Центральной концепцией для функций работы с текстом и графикой служит концепция окна, то есть активной области экрана, в пределах которой осуществляется вывод данных. Окно может быть размером с целый экран, что и задается по умолчанию, либо же иметь такие размеры, какие необходимы. Borland С++ использует слегка различную терминологию для текстовой и графичес­кой систем с целью сохранять эти системы раздельно друг от друга. Текстовые функции работают с окнами, в то время как графическая система использует область просмотра (viewport). Однако концепция в обоих случаях одна и та же. Вся выводимая информация содержится в активном окне. Это означает, что часть изображения, расположенная за пределами окна или области про­смотра, автоматически отсекается.

При использовании графики программа должна в первую очередь инициализировать графи­ческую систему с помощью вызова функции initgraph(). По окончании использования графики необходимо вызвать функцию closegraph() или restorecrtmode().

Важно понимать, что большинство текстовых и графических функций относится к окну или области просмотра. Например, функция gotoxy() устанавливает курсор в заданную точку с коор­динатами х,у по отношению к окну, а не к экрану.

И последнее замечание. Когда экран функционирует в текстовом режиме, его левый верхний угол расположен в точке с координатами 1,1. В графическом режиме левый верхний угол пред­ставляет собой точку с координатами 0,0.

Обзор графических библиотек C++

C++ — один из самых мощных и востребованных языков программирования. Ежедневно на нём пишут сотни приложений, зачастую использующих GUI. Однако работа с графикой не всегда удобна программисту — в таком случае применяют готовые графические библиотеки. Они позволят сделать разработку графической части приложений максимально быстрой и удобной.

SFML

SFML (Simple and Fast Multimedia Library) — одна из самых удобных и быстрых графических библиотек для 2D-графики. Её неоспоримое преимущество — минимальные требования к уровню знаний языка и лёгкость освоения: всего за несколько дней можно написать вполне себе полноценную программу. К примеру, первое графическое приложение «SFML works!» можно написать всего за минуту. Ещё одно неоспоримое преимущество — кроссплатформенность: SFML работает под Windows, Linux (только X11, но не Wayland) и Mac, планируется выход под Android.

Кое-что ещё

SFML библиотека используется по большей части небольшими стартапами и программистами, для которых создание игр — хобби. SFML популярен среди небольших команд благодаря тому, что не требует написания больших объёмов кода.

Также можно пройти начальный курс.

Qt

Qt представляет собой целый набор инструментов для быстрого и удобного проектирования GUI. Конечно же, здесь можно писать и игры — почему бы и нет? — но Qt привлекает программистов в основном тем, что она является быстрой, удобной, гибкой и кроссплатформенной. Во многом Qt обогнала даже SFML: библиотека доступна как на Windows, Linux и Mac, так и на мобильных платформах — Windows Mobile, Android и iOS.

Кое-что ещё

Qt расширяет C++ с помощью МОК (Мета-объектного компилятора) и предоставляет дополнительные функции (например, сигналы и слоты). Также имеет платную службу поддержки (как и платную лицензию). Для Qt есть большой выбор IDE: QtDesigner, QtCreator, QDevelop, Edyuk, а также доступна интеграция с Visual Studio, Eclipse и XCode.

Также можно пройти готовый курс по данной библиотеке.

Cairo

Cairo — библиотека для отрисовки векторных изображений под Linux, Windows и Mac OS. К примеру, такой крупный проект, как Mozilla, использует Cairo в браузерном движке Gecko. Также Cairo лежит в основе некоторых операционных систем (MorphOS, AmigaOS) и приложений (InkScape, Synfig, Graphite). При использовании библиотеки будьте готовы к отсутствию русскоязычных ресурсов.

Кое-что ещё

Cairo может взаимодействовать с OpenGL бэкендом с поддержкой GPU, что, конечно, открывает целый список полезных функций.

Cocos2D-X

Кроссплатформенная библиотека Cocos2D-X призванна упростить разработку мобильных игр. Поддерживает все те же платформы, что и Qt. Из плюсов стоит отметить доступность, удобство эксплуатации и создание отдельного конструктора игр, основанного на библиотеке Cocos Creator. В списке игр, основанных на движке, есть всемирно известная BADLAND, работающая на всех доступных платформах.

Кое-что ещё

Если при создании игры вам нужно работать с графикой и анимацией в больших объёмах, то лучше использовать Unity вместо Cocos2D-X. В Unity имеется возможность плавной интеграции с такими инструментами, как Photoshop, Maya или Blender. В Cocos2D-X вся графика добавляется извне и на неё ссылаются из кода.

В Рунете нет уроков по этой библиотеке, но на английском языке есть отличный курс от разработчиков.

Juce

Juce — кроссплатформенный фреймворк, предназначенный для создания приложений и плагинов на языке C++.

Документации по Juce много, но не на русском языке. Поэтому можно скачать книгу «Программирование на C++ с JUCE 4.2.x: Создание кроссплатформенных мультимедийных приложений с использованием библиотеки JUCE на простых примерах».

Кое-что ещё

Juce больше популярен среди разработчиков аудио-ПО благодаря набору интерфейсов-оболочек для построения аудио-плагинов.

wxWidgets

wxWidgets — одна из старейших, но в то же время наиболее известных графических библиотек для отрисовки GUI. Её основной плюс — производительность. Если QT использует низкоуровневый код лишь для таких элементов, как кнопки и полосы прокрутки, то wxWidgets для каждой системы свой, и благодаря этому все элементы отображаются максимально похожими на системный стиль.

Кое-что ещё

Важная особенность wxWidgets заключается в использовании «родных» графических элементов интерфейса операционной системы везде, где это возможно. Это существенное преимущество для многих пользователей, поскольку они привыкают работать в конкретной среде, а изменения интерфейса программ часто вызывают затруднения в их работе.

В Сети есть урок по работе с библиотекой от её разработчиков.

SDL 2.0

SDL — кроссплатформенная 2D-библиотека, предназначенная для написания приложений (в основном игр). Поддерживаются Windows, Linux, Mac OS, а также Android, Windows Mobile и iOS. Преимущества библиотеки — быстрота, надёжность и лёгкость в эксплуатации. Также в библиотеке реализованы профессиональные инструменты для работы со звуком — это большой плюс при разработке крупных проектов.

Кое-что ещё

Комбинируется с wxWidgets и хорошо интегрируется с OpenGL.

Существует целый цикл уроков, размещённый на Habr.

GTK+

Пожалуй, одна из самых известных графических библиотек. GTK+ — графический фреймворк, широко применямый во многих системах. Изначально он задумывался как компонент GIMP, но за 20 лет после выпуска первой стабильной версии он нашёл применение в сотнях других приложений.

Сейчас GTK+ — полноценный графический фреймворк, не уступающий тому же QT. Он поддерживает разные языки программирования и продолжает развиваться.

Кое-что ещё

В своё время библиотека создавалась в качестве альтернативы Qt, которая была платной. GTK+ — один из немногих фреймворков, которые поддерживают язык C. Библиотека кроссплатформенная, но есть мнение, что программы на Linux выглядят более нативно, чем на Windows или Mac (GTK+ хорошо поддерживается даже на KDE). Интересно, что из-за некоторых проблем с кроссплатформенностью Wireshark перешла на Qt.

Пример первой программы можно посмотреть на Википедии.

Другие интересные статьи по C++ можно посмотреть у нас на сайте.

Заключение

Выше представлены наиболее популярные технологии для работы с GUI не только на C++, но иногда и на других языках (например, Qt и GTK+). Однако всегда следует учитывать особенности той или иной технологии. Выпишите список функций своего приложения, ещё раз прочитайте описания всех библиотек и фреймворков, и только после этого выбирайте то, что действительно подходит больше всего для проекта.

НОУ ИНТУИТ | Программирование графических процессоров с использованием Direct3D и HLSL

Форма обучения:

дистанционная

Стоимость самостоятельного обучения:

бесплатно

Доступ:

свободный

Документ об окончании:

Уровень:

Специалист

Длительность:

13:52:00

Выпускников:

152

Качество курса:

4.43 | 4.02

Курс посвящен изучению математических и алгоритмических основ современной двумерной и трехмерной графики, включая задачи и методы реалистической визуализации и анимации, а также основные методы и алгоритмы обработки изображений.

Особое внимание в курсе уделяется основам программирования графических процессоров, поддерживающих шейдерную архитектуру и приобретению навыков при разработке программного обеспечения с помощью графической библиотеки Direct3D и языка программирования высокого уровня HLSL. Представляется разработка и исследование алгоритмов и методов компьютерной графики на базе ядра графического микропроцессора. Заложенные внутри графического процессора механизмы параллелизма позволяют использовать видеокарту как эффективный параллельный вычислитель.

Теги: beta, direct3d, directx, opengl, scene, sprite, vertex, библиотеки, грань объекта, графика, интерфейсный тип, интерфейсы, компиляторы, операция проекции, ось абсцисс, порядок обхода вершин, текстуры, указатели, форматы, цвета, шейдеры, элементы

Предварительные курсы

Дополнительные курсы

 

2 часа 30 минут

Основы машинной графики
В данной лекции рассматриваются основы машинной графики, которая представляет собой совокупность методов и приемов для преобразования графических данных при помощи персонального компьютера. Рассмотрены основные методы работы с изображениями и приведены практические примеры вычислений, характерных для данного направления обработки изображений

Двумерная графика с использованием Direct3D
В данной лекции рассматриваются принципы работы с двухмерной графикой с использованием графической библиотеки Direct3D. Рассмотрены также примеры обращения к интерфейсам Direct3D с помощью C++ и Pascal, основные принципы работы с примитивами и методы их применения

Текстурирование
Данная лекция широко рассматривает понятие текстурирования. Рассматриваются также понятия полигона, примитивов, мультитекстурирования и др. Приводятся практические примеры применения текстурирования и реализация на языках C++ и Pascal

Полупрозрачность. Цветовой ключ. Буфер трафарета
В данной лекции широко рассматриваются понятия полупрозрачности, цветового ключа, буфера трафарета. Так как эти понятия относятся к основным при работе с графической библиотекой Direct3D, то приведены примеры практического применения их при обработке графической информации и фрагменты программ на языках C++ и Pascal

Построение отрезков. Спрайты и вывод текста и сцен в текстуру
В данной лекции рассматриваются примеры построения отрезков с помощью графической библиотеки Direct3D, применение спрайтов и вывод текста и сцен в текстуру. Рассмотрены методы улучшения качества и облегчения построений, а также приведены способы реализации с помощью C++ и Pascal.

Трехмерная графика с использованием Direct3D
В данной лекции рассматриваются принципы работы с трехмерной графикой с помощью графической библиотеки Direct3D. Приведена и детально рассмотрена схема графического конвейера и рассмотрены методы реализации с помощью C++ и Pascal

Освещенность и материалы. Построения объектов
В данной лекции рассматриваются основные понятия, характеризующие освещенность и материалы. Рассмотрены основные типы освещенности, примеры построения стандартных объектов, приведены формулы расчета и методы реализации расчетов на языках C++ и Pascal

Расчет освещенности. Файлы эффектов
В данной лекции широко рассматриваются методы расчета освещенности с помощью шейдеров, приведены примеры расчетов, формулы, фрагменты программ на языках C++ и Pascal. Также рассмотрено понятие файла эффектов и его практическое применение для обработки графики

Книги по программированию графики | ProgBook

Ролевые игры способны погрузить игрока в свой мир настолько глубоко, как этого не сможет сделать ни один другой жанр современных игр. Их игроки прорываются в фантастический мир через барьер действительности и становятся его жителями. Приготовьтесь с помощью данного справочника разработать собственную ролевую игру с реализацией сетевого многопользовательского функционала!

Реализовать свои желания в действительности и написать свою ролевую игру поможет эта книга. В ней рассмотрены создание графических библиотек, механизмы сражений, принципы управления персонажами, использование предметов и скриптов. Справочник также сможет помочь придать вашей игре многопользовательский характер. Базовые составляющие ролевой игры, на которые книга ее разделяет, подробно изучены и рассмотрены возможности их применения в игровом проекте.

Вы научитесь управлять персонажами с DirectInput, проигрывать звуки и музыку с DirectX Audio, прорисовывать графику с DirectX Graphics и взаимодействовать с сетью с DirectPlay. Сборника «Программирование ролевых игр с DirectX» (2-е издание, автор Джим Адамс) достаточно для получения знаний по созданию собственной законченной ролевой игры.

Учебник будет рассказывать все про использование известных модулей DirectX в работе с приложениями Delphi. Здесь будет множество тем про графику в этом приложении и про ее использование в работе любого программиста. Отдельные разделы будут также посвящены трехмерному и двухмерному пространству и графике. Книга будет содержать темы про работу с устройствами ввода, которая действительно важна для каждого специалиста и студента в области программирования.

Пособие будет содержать массу наглядных примеров по каждой тематике, которые будут иметь подробное описание и наглядные иллюстрации. Это поможет каждому человеку быстро войти в суть дела и с легкостью разобраться в конкретной тематике. Рекомендуется использовать учебник в университетах во время изучения этих тем, потому что все задачи, примеры и задания здесь помогут каждому точно представить, с чем он работает, и до конца понять конкретную тему.

Книга познакомит каждого читателя с визуальными и цветовыми эффектами и поможет научиться их использовать в работе. Все виды графики, которые нужны каждому программисту будут рассмотрены в пособии и подробно изложены для каждого читателя. Учебник будет содержать практические решения проблем, с которыми часто сталкиваются даже специалисты программирования при разработке игр и различных приложений. Книга поможет каждому избежать этих проблем, которые требуют высокой скорости вывода графики и научат быстро решать подобные задачи.

Практическое руководство будет содержать в комплекте компакт диск, который даст еще больше нужной информации для читателя. И в книге, и на диске вы сможете найти все коды примеров и научиться быстро их использовать на практике. Примеры и задания будут настолько интересны, что эти коды просто запомнятся, без какого-либо напряжения.

Книга «DirectX. Графика в проектах Delphi» в каждом читателе откроет дополнительный потенциал для создания новых приложений со всеми изученными здесь инструментами. Учебник будет полезен и для новичков, и для специалистов программирования. Ведь Михаил Краснов, который является автором книги, старался изложить информацию максимально понятно и доступно, чтобы ее мог понять даже начинающий в сфере программирования. Поэтому все темы и примеры будут идти в порядке усложнения, что поможет каждому постепенно переходить к более трудному материалу, уже изучив простой.

Данная книга будет просто незаменимой для тех, кто хочет с самого начала изучить популярные шейдеры DirectX и OpenG и в будущем с ними мастерски работать. Это пособие будет постепенно увеличивать сложность информации, тем самым позволяя даже новичку изучать эту тематику.

Начинаться этот учебник будет с основ программирования графики в DirectX9. Тут будет рассказывать про основные термины, связанные с этой программой и про все техники работы с ней. Эта глава должна быть прочитана каждым, ведь здесь как раз и будет основная база, с которой начинается обучение в этой сфере.

Далее в этом пособии будет рассказываться про программируемый графический конвейер и методы работы с ним. Тут каждый читатель познакомиться с вершинными шейдерами и с пиксельными шейдерами. Также в этой книге можно будет найти полнейшую информацию про фиксированный графический конвейер.

Этот учебник познакомит нас с основами работы с профайлером PIX for Windows. Изначально расскажут, что именно он из себя представляет, а потом уже покажут все его полезные функции. Также эта книга легко познакомит каждого с инструментарием RenderMonkey и покажет, как его можно использовать в работе. Не стоит забывать, что здесь же мы узнаем про популярную программу FX Composer и научимся использовать его инструментарий.

Здесь будет вся подробная информация по этим программам, что поможет любому читателю в совершенстве ими овладеть. Все эти приложения будут очень полезны для каждого программиста, ведь они помогут решить массу задач.

Книга «Инструментальные средства программирования и отладки шейдеров в DirectX и OpenGL» также содержит в комплекте полезный компакт-диск, который будет содержать дополнительную информацию и помощь для работы. В книге одно из приложений будет, как раз посвящено структуре этого диска, что поможет быстро в нем ориентироваться.

Автор этого пособия — Станислав Горнаков — вложил сюда максимум своего опыта и знаний, которые помогут каждому человеку с легкостью разобраться в этой теме и стать настоящим профессионалом. Информация изложена в легкой и понятной форме, что помогает быстро ее запомнить и научиться применять на практике.

Это пособие поможет любому читателю ознакомиться с важными основами программирования для IBM PC. В этой книге будет подробно разбираться язык ассемблера, и использоваться примеры с его помощью. Каждый, кто прочитает эту книгу, сможет узнать про важнейшие параметры и функции видеорежимов SVGA. Более того, даже начинающий человек в сфере программирования, после прочтения этой книги сможет создавать новые спецэффекты и невероятные палитры различных цветов. Эта книга также покажет все возможности работы с графическим стандартом ВМР, а также все важнейшие техники составления подпрограмм. Любой новичок, благодаря этому пособию сможет создавать подпрограммы для алгоритмического языка высокого уровня. И не только этому смогут научиться читатели этой книги, ведь она четко и доступно будет излагать важнейший материал для работы.

Первая глава этой книги будет рассказывать нам про видеосистемы и важные стандарты VESA. Тут будет и основная характеристика этого режима и все новые, доступные функции. Следующий раздел этого пособия расскажет каждому читателю про все особенности работы в режиме VESA. Тут даже будет раздел для начинающих, который поможет ознакомиться со всеми непонятными терминами и быстро войти в курс дела.

Дальнейшая глава этого учебника расскажет о популярных видеорежимах и покажет, как с их помощью создавать различные фигуры и рисунки. Здесь будет показано, как нужно воспроизводить сжатые и не сжатые рисунки и как выполнять различные манипуляции с точками.

Четвертая глава этого учебника будет посвящена цвету на экране и всей цветовой палитре. Тут будет рассказано, как получается цвет точки и как добиться нужного цвета палитры. Все функции и манипуляции цветов в палитре вы тоже сможете изучить именно здесь. Этот раздел будет содержать множество примеров, которые помогут быстро и интересно запомнить эту информацию.

Дальнейшие темы этого пособия научат каждого работать с текстом и легко использовать в проектах курсор и мышь. Вы услышите такой термин, как маскируемый и не маскируемый курсор и поймете, как с ними нужно работать. Также здесь будет описано все про функции драйвера и работы в режиме прерываний.

Книга «Программирование SVGA-графики для IBM PC» будет просто необходима каждому студенту и новичку, ведь в ней содержится столько интересной и полезной информации, без которой невозможно дальнейшее обучение. Автор этого шедевра — Павел Соколенко — приводит здесь массу примеров и задач, которые помогают еще быстрее и доступней воспринять эту информацию и научиться ее использовать на практике.

Пособие «Компьютерная графика» посвящено алгоритмам и методам современной компьютерной графики. Показаны основные принципы и способы создания изображений двух- и трехмерных объектов на компьютере. Проанализировано ряд проблем, с которыми сталкиваются разработчики программного обеспечения географических информационных систем. Рассмотрены некоторые графические программы на языке C/C++, работающие в операционной системе Windows.

В книге «OpenGL и DirectX. Программирование графики. Для профессионалов» детально описываются технологии OpenGL и DirectX, без использования которых сейчас невозможно представить разработку графики. В любой сфере применения информационных технологий так или иначе возникают задачи, связанные с компьютерной графикой и различными ее аспектами. В большинстве случаев они играют второстепенную роль (в моделировании, системах обучения, управлении технологическими процессами), однако в отдельных сферах, в частности, играх и некоторых тренажерах, выступают основой системы. В книге рассматривается плоская и трехмерная графика, а также отдельная глава посвящена стереоизображениям и проблемам, возникающим при их создании. До этого в литературе отсутствовало столь подробное рассмотрение этой перспективной модели графики, и этот пробел восполняется этой книгой. К книге приложен компакт-диск с кодом всех приложений, которые приводились в книге в качестве примеров.

«Расширения OpenGL» — справочник по кроссплатформенной библиотеке OpenGL, посвященный самым популярным ее расширениям, которые используются на платформах Linux и Windows для реализации разнообразных эффектов, связанных с трехмерной графикой. Материал сопровождается массой примеров, особенно в части решения практических задач, возникающих перед разработчиками в процессе написания приложений. Объясняются принципы работы с расширениями библиотеки OpenGL и различные методы использования их с целью получения доступа к функциональности графических ускорителей при помощи высокоуровневого языка шейдеров GLSL. Прилагаемый компакт-диск содержит тексты всех примеров из книги, а также исходники авторских библиотек и ряд дополнительных программ. Книга будет особенно полезна во время работы с библиотекой OpenGL и для создания приложений с 3D-эффектами, применяемыми в системах проектирования, визуализации различных данных, а кроме того — в компьютерных играх. Рекомендуется студентам вузов, аспирантам, профессиональным разработчикам графических приложений.

Книга «Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения» знакомит читателя с растровыми алгоритмами, способами удаления поверхностей и скрытых линий, геометрическими сплайнами, закрашиванием, излучательностью, а также трассировкой лучей. Данное издание дает представление о главных направлениях компьютерной графики, а также позволяет освоить основные приемы выполнения ее алгоритмов на ПК. В книге кратко описываются основные функции пакета 3D Studio. Приведенные в этой книге программы могут использоваться при решении множества задач визуализации, а также анимации. Следует отметить, что эта книга содержит материал, который отобран на основе колоссального опыта чтения курса по графике и анализа, а также отзывов читателей на книгу «Начало компьютерной графики», которая была выпущена ранее. Предлагаемую книгу можно рассматривать в качестве практического руководства, поскольку она содержит примеры задач, которые может решить, каждый прочитавший её. Необходимо сказать, что дополнительно Вы имеете возможность купить диск с иллюстрирующими примерами и комплексом программ по визуализации и анимации.

Книга «Кривые и поверхности на экране компьютера. Руководство по сплайнам для пользователя» представляет читательской аудитории такой эффективный инструмент геометрического моделирования при проектировании гладких кривых и поверхностей, как сплайны. В ней приведены одномерные и двухмерные сплайны, наиболее часто встречающиеся на практике при решении задач, связанных с компьютерной графикой. Программы, с которыми автор знакомит читательскую аудиторию, предназначены для решения самых разнообразных задач по визуализации. Данная книга — отличное справочное и практическое руководство, адресована студентам технических вузов, инженерам.

Книга «Начала компьютерной графики» знакомит читателей с растровыми алгоритмами, геометрическими сплайнами, проектированием, а также преобразованием на плоскости и в пространстве. Данная книга дает рабочее представление о ключевых направлениях компьютерной графики, включая методы построения максимально реалистических изображений и удаления различных невидимых линий. Данное издание позволит Вам освоить основные приемы реализации ее алгоритмов на ПК. Следует отметить, что эту книгу можно также рассматривать в качестве практического руководства. Она рассчитана на читателей, которые уже знакомы с элементами аналитической геометрии, а также линейной алгебры и языком программирования Pascal.

Программирование графики и оконных интерфейсов на языке С++

Преподаватель: 

Спецкурс изучает возможности графического программирования и анализа изображений с использованием Windows API и библиотеки OpenCV.

Рассматривается интерфейс приложений с использованием Windows GDI и OpenCV.

Исследуются традиционные методы обработки изображений с использованием OpenCV, а также методы морфологического анализа изображений, разрабатываемые на кафедре.

Курс может быть полезен студентам других кафедр для визуального моделирования различных физических процессов.

Программа

  • Приложения и проекты Windows Application, графические элементы управления.
  • Растровая и векторная графика, использование библиотеки DIBAPI для обработки изображений.
  • OpenCV Введение, Загрузка изображений.
  • Вывод видео, захват и запись видео, библиотека videoInput.
  • Обработка изображения – сглаживание, изменение размеров.
  • Типы данных OpenCV, матрица, сохранение данных в XML.
  • Генерация случайных чисел, преобразования изображения Erode Dilate, функция cvMorphologyEx().
  • Заливка изображения, альфа смешивание, пороговое преобразование.
  • Поиск объекта по цвету.
  • Свертка, операторы Собеля и Лапласа, детектор границ Canny.
  • Преобразование Хафа (Hough Transform), интегральное изображение.
  • Трансформация изображения — аффинные преобразования, гомография.
  • Типы данных OpenCV — хранилище памяти, последовательность.
  • Нахождение контуров и операции с ними, Сравнение контуров.
  • Поиск объекта по шаблону (Template matching).
  • Морфологический анализ изображений.

Литература

  1. Н.Н. Мартынов. Программирование для Windows на C/C++
  2. Adrian Kaehler, Gary Bradski Learning OpenCV 3, O’Reilly Media, 2015
  3. Widodo Budiharto Modern Robotics with OpenCV Science Publishing Group 2014
  4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Цветовая_модель
  5. И.М. Журавель «Краткий курс теории обработки изображений»
  6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Оператор_Собеля
  7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Выделение_границ
  8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Преобразование_Хафа
  9. http://en.wikipedia.org/wiki/Summed_area_table
  10. http://ru.wikibooks.org/wiki/Аффинные_преобразования
  11. http://en.wikipedia.org/wiki/Chain_code
  12. Shiju PK, “Edge Based Template Matching
  13. http://en. wikipedia.org/wiki/Template_matching

Приступая к программированию графики — Windows Forms .NET Framework

  • Чтение занимает 2 мин

В этой статье

В этом разделе показано, как приступить к работе с GDI+ в приложении Windows Forms.This section shows how to get started using GDI+ in a Windows Forms application. В следующих разделах показано, как выполнить несколько задач GDI+, таких как рисование и заполнение фигур и текста.The following topics show how to complete several GDI+ tasks such as drawing and filling shapes and text.

в этом разделеIn This Section

Практическое руководство. Создание графических объектов для рисованияHow to: Create Graphics Objects for Drawing
Показывает, как создать Graphics объект для рисования. Shows how to create a Graphics object for drawing.

Практическое руководство. Создание пераHow to: Create a Pen
Показывает, как создать перо.Shows how to create a pen.

Практическое руководство. Установка цвета пераHow to: Set the Color of a Pen
Демонстрирует, как задать цвет пера.Demonstrates how to set the color of a pen.

Практическое руководство. Создание сплошной кистиHow to: Create a Solid Brush
Описывает, как создать сплошную кисть.Describes how to create a solid brush.

Практическое руководство. Рисование линии в Windows FormsHow to: Draw a Line on a Windows Form
Демонстрирует рисование линии.Demonstrates how to draw a line.

Практическое руководство. Рисование линии или контурной фигурыHow to: Draw an Outlined Shape
Описывает рисование фигуры.Describes how to draw a shape.

Практическое руководство. Рисование заполненного прямоугольника в Windows FormsHow to: Draw a Filled Rectangle on a Windows Form
Описывает рисование прямоугольника. Explains how to draw a rectangle.

Практическое руководство. Рисование заполненного эллипса в Windows FormsHow to: Draw a Filled Ellipse on a Windows Form
Показывает, как нарисовать закрашенный эллипс.Shows how to draw a filled ellipse.

Практическое руководство. Отрисовка текста в Windows FormsHow to: Draw Text on a Windows Form
Описывает Рисование текста.Describes how to draw text.

Практическое руководство. Рисование текста по вертикали в Windows FormsHow to: Draw Vertical Text on a Windows Form
Показывает, как нарисовать вертикальный текст.Shows how to draw vertical text.

Практическое руководство. Отрисовка изображений с использованием GDI+How to: Render Images with GDI+
Демонстрирует Рисование изображений.Demonstrates how to draw images.

Практическое руководство. Создание фигурной формы Windows FormsHow to: Create a Shaped Windows Form
Объясняет, как изменить форму формы.Explains how to change the shape of a form.

Практическое руководство. Копирование пикселов для уменьшения эффекта дрожания изображения в Windows FormsHow to: Copy Pixels for Reducing Flicker in Windows Forms
Объясняет, как копировать пиксели из одной области в другую.Explains how to copy pixels from one area to another.

СправочникReference

System.Drawing
Описывает это пространство имен и содержит ссылки на все его члены.Describes this namespace and has links to all its members.

System.Windows.Forms
Описывает это пространство имен и содержит ссылки на все его члены.Describes this namespace and has links to all of its members.

Учебник по графике

C | Упрощенное программирование

Это руководство предназначено для всех, кто хочет изучить программирование графики на языке C. Знание концепций графики не требуется. C Графика программировать очень легко и интересно. Вы можете использовать графическое программирование для разработки своих игр, создания проектов, анимации и т. Д. Это не похоже на традиционное программирование на C, в котором вы должны применять сложную логику в своей программе, а затем вы получаете множество ошибок и предупреждений в своей программе. .

В программировании графики на C вы должны использовать стандартные библиотечные функции (не беспокойтесь, если вы не знаете функций), чтобы выполнить свою задачу. Просто передайте аргументы функциям, и готово. На этом веб-сайте вы найдете почти все функции с подробным объяснением и образец программы, демонстрирующий использование этих функций. Чтобы упростить задачу, вам предоставляются исполняемые файлы, которые вы можете скачать и запустить. Во-первых, вы должны знать функцию initgraph, которая используется для инициализации графического режима.Для инициализации графического режима мы используем функцию initgraph в нашей программе. Функция initgraph присутствует в заголовочном файле «graphics.h», поэтому каждая ваша графическая программа должна включать заголовочный файл «graphics.h».

Мы обсудим initgraph с помощью следующей примерной программы:

Пример графического кода

#include
#include

int main ()
{
int gd = DETECT, gm ;

initgraph (& gd, & gm, «C: \\ TC \\ BGI»);

getch ();
closegraph ();
возврат 0;
}

Позвольте мне рассказать вам, каков вывод этой программы: эта программа инициализирует графический режим, а затем закрывает его после нажатия клавиши. Для начала мы объявили две переменные типа int gd и gm для графического драйвера и графического режима соответственно, вы также можете выбрать любое другое имя переменной. DETECT — это макрос, определенный в заголовочном файле «graphics.h», затем мы передали три аргумента в функцию initgraph: первый — это адрес gd, второй — адрес gm и третий — путь, по которому находятся ваши файлы BGI (у вас есть чтобы настроить это соответствующим образом там, где установлен компилятор Turbo C). Функция Initgraph автоматически выбирает подходящий графический драйвер и режим, так что устанавливается максимальное разрешение экрана, getch помогает нам дождаться нажатия клавиши, функция closegraph закрывает графический режим и, наконец, оператор return возвращает значение 0 в main, указывающее на успешное выполнение программа.После того, как вы разобрались с функцией initgraph, вы можете использовать функции для рисования таких фигур, как круг, линия, прямоугольник и т. Д., Затем вы можете узнать, как изменять цвета и шрифты, используя подходящие функции, затем вы можете использовать такие функции, как getimage, putimage и т. д. для создания анимации.

Графические программы C

Эти коды показывают, как использовать функции графической библиотеки и простые приложения для обучения программированию. Для более сложных приложений вы можете использовать OpenGL, который предлагает API для 2D- и 3D-графики.С его помощью было разработано множество игр и приложений, и в Интернете доступно множество ресурсов.

256-цветное программирование VGA на C

Введение
Введение в это руководство.
Основы VGA
Установка видеорежима, рисования пикселя и режима памяти 0x13.
Примитивные формы и линии
Рисование линий, многоугольников, прямоугольников и окружностей.Кроме того, алгоритм Брезенхема, математика с фиксированной точкой и таблицы предварительных вычислений.
Растровые изображения и манипуляции с палитрой
Формат файла BMP, растровые изображения и манипуляции с палитрой.
Поддержка мыши и анимация
Анимация, движение мыши и обнаружение кнопки мыши.
Двойная буферизация, перелистывание страниц и свободный режим
Двойная буферизация, перелистывание страниц, структура несвязанного режима и 256-цветные режимы, кроме 320×200.
Ссылки и другие ресурсы
Узнайте о других сайтах и ​​о том, где взять компиляторы.
Скачать
Загрузите исходный код, исполняемые файлы или весь учебник.
Часто задаваемые вопросы и устранение неисправностей
Прочтите ответы на часто задаваемые вопросы и устраните типичные проблемы программирования VGA.

Быстрый старт

  1. Загрузите эмулятор DOS, DOSBox.
  2. Загрузите компилятор DOS C / C ++, DJGPP 2.0.
  3. Запустить учебник. Для получения справки см. Страницу Устранение неполадок.

Об этом руководстве

Дэвид Брэкен написал это руководство для курса технического письма в 1996 году. Хотя предмет Программирование VGA устарел, этот учебник все еще полезен для обучения компьютерная графика, программирование старых DOS-игр и разработка любительские операционные системы.

Отказ от ответственности автора: этому материалу более десяти лет и моя лучшая работа. Часть текста могла быть сформулированы иначе для ясности и точности. Кроме того, образцы кода не качественно, и диаграммы часто нечеткие или запутанные.

Удачи и удачи!

Программирование компьютерной графики в OpenGL с C ++

Это новое издание содержит пошаговые инструкции по программированию современных шейдеров трехмерной графики в OpenGL с C ++, а также его теоретические основы.Подходит как для курсов компьютерной графики, так и для профессионалов, заинтересованных в овладении навыками 3D-графики. Он был разработан в формате , 4-цветный , «самоучитель» с многочисленными примеры, которые читатель может запустить в том виде, в котором они представлены. Исследуется каждый этап шейдера, от основ моделирования, текстур, освещения, теней и т. д., до передовые методы, такие как тесселяция, отображение нормалей, карты шума, а также как новые главы по моделированию воды, стереоскопии и трассировке лучей.

ОСОБЕННОСТИ:

  • Охватывает современное программирование шейдеров OpenGL 4.0+ на C ++, с инструкциями для ПК / Windows и Macintosh
  • Добавляет новые главы по моделированию воды, стереоскопии и трассировке лучей
  • Включает сопутствующие файлы с кодом , объектные модели, рисунки и многое другое (также доступно для загрузки, написав издателю)
  • Иллюстрирует каждую технику с примерами работающего кода. Все необходимое для установки библиотек и полный исходный код для каждого примера.
  • Включает пошаговые инструкции по использованию каждой стадии программируемого конвейера GLSL (вершина, тесселяция, геометрия и фрагмент)
  • Изучены практические примеры моделирования, освещения и теней (включая мягкие тени), ландшафта, воды и трехмерных материалов, таких как дерево и мрамор.
  • Объясняет, как оптимизировать код для таких инструментов, как отладчик Nsight от Nvidia.

1: Начало работы
2: Графический конвейер OpenGL
3: Математические основы
4: Управление данными 3D-графики
5: Отображение текстур
6: 3D-модели
7: Освещение
8: Тени
9: Небо и фон
10 : Повышение детализации поверхности
11: Параметрический Поверхности
12: Тесселяция
13: Геометрические шейдеры
14: Другие методы
15: Моделирование воды
16: Трассировка лучей
17: Стереоскопия
Приложение A: Установка и настройка для Windows (ПК)
Приложение B: Установка и настройка для Macintosh
Приложение C: Использование Nsight Graphics Debugger
Index

Сопутствующие файлы:
(также можно загрузить, написав издателю по адресу info @ merclearning. com)

  • Исходный код для каждой программы в книга, организованная по главам
  • Модели OBJ, используемые в примерах, и различные файлы текстур
  • Кубические карты и небесные купола для создания окружения
  • Карты высот и карты нормалей для достижения реалистичности деталь
  • Копии с высоким разрешением всех фигурки книги

В.Скотт Гордон — профессор информатики в Калифорнийском государственном университете в Сакраменто.

Джон Л. Клевенджер — профессор компьютерных наук Калифорнийского государственного университета в Сакраменто.

OpenGL; C ++; Отладчик Nsight; шейдерное программирование; моделирование; текстуры; освещение; тени; тесселяция; нормальное отображение; карты шума; имитирующая воду; стереоскопия; трассировка лучей; Навыки 3D-графики

Объектно-ориентированное графическое программирование на C ++


Глава 1. Введение
Рекомендации по оборудованию
Графические методы
Объектно-ориентированная математика
Трассировка лучей
Анимация
Изображения с компакт-дисков Kodak
Глава 2. Режимы отображения: VGA, VESA, Super VGA и недокументированный
Немного истории
Стандартные режимы VGA
Функция BIOS для записи пикселей
Недокументированные режимы VGA
Подробнее История
Режимы отображения VESA Super VGA Запатентованные режимы Super VGA

Программирование без достаточной информации
Глава 3.Выбор цветов с помощью октодерева
Использование октодерева
Структура узла октодерева
Создание октодерева
Вставка данных о цвете в узел
Уменьшение размера октодерева
Настройка палитры VGA
Отображение пикселей на экране
Глава 4. Отображение файлов TGA
Формат файла Torgo
Программа DISTGAC.C
Выбор файла для отображения
Обработка файла изображения
Гамма-коррекция
Настройка режима отображения
Отображение картинки
Использование объектно-ориентированного программирования
Классы и конструкторы
Производные классы, наследование и виртуальные функции
Глава 5.Отображение четырех изображений на одном экране
Выбор файлов для отображения
Отображение выбранных файлов с помощью STB Powergraph X-24
Отображение выбранных файлов с помощью Diamond Speedstar 24X
Глава 6. Сохранение и восстановление файлов .PCX
Заголовок .PCX Кодирование с ограничением длины цикла

Отображение 24-битного цветного файла .PCX с помощью STB Powergraph X-24
Отображение 24-битного цветного файла . PCX с помощью Diamond Speedstar 24X
Преобразование файла largo в файл.PCX файл
Глава 7. Класс Vector
Системы координат
Векторы
Векторный заголовочный файл
Использование шаблонов
Векторные конструкторы
Сложение и вычитание векторов
Векторные продукты
Векторные отношения
Нормализация вектора
Максимум и минимум двух векторов
Длина вектора
Вращение вектора
Отображение векторных данных: друзья класса
Глава 8.Описание языка трассировки лучей
Философия языка описания сцен
Функция get_string
Функции get_floot_vector и getJnt_vector
Базовая структура входного файла
Текстуры и цвета
Дополнительные предопределенные текстуры
Основы сцены
Наблюдатель
Команда лампы
Примитивные объекты
Команды отсечения
Ограничительные рамки
Использование экземпляров
Глава 9. Обработка объектов с помощью объектно-ориентированного программирования
Определение данных объекта
Конструкторы и деструкторы
Виртуальные функции, функции перегрузки и переопределения
Глава 10. Трассировка лучей
Геометрия трассировки лучей
Функция трассировки
Зеркальное отражение
Зеркальные отражения
Прозрачные и полупрозрачные объекты
Функция пересечения
Глава 11.Сферы
Пересечение луча со сферой
Нормально к сфере
Практическое применение
Глава 12. Плоскости и многоугольники
Пересечение луча с плоскостью
Полигоны
Глава 13. Коробки
Пересечение луча и коробки
Глава 14. Кольца и круги
Пересечение луча с кольцом или кругом
Глава 15. Квадрические формы, конусы и цилиндры
Пересечение луча и квадрики
Нормальный к квадрику
Практическое применение
Конусы
Цилиндры
Глава 16. Конструктивная твердотельная геометрия
Проблемы с CSG трассировки лучей
Техника вырезания
Получение данных отсечения
Проверка того, обрезан ли объект
Глава 17 Текстуры и поверхности
Файл текстуры
Трехмерный шум
Одномерный шум
Циклоидальные и сферические функции
Функции турбулентности
Треугольная волновая функция
Рябь
Интерполяция между цветами
Особые текстуры
Глава 18 Программа трассировки лучей
Компиляция и запуск
Подробная информация о программе трассировки лучей
Связанные списки
Дополнительные сведения о процессе сбора данных
Получение данных объекта
Получение данных о цвете
Получение векторов
перекрестков
Изготовление ограничивающих рамок
Движущиеся экземпляры
Поиск совпадения по имени
Перемещение экземпляра
Установка режима и построение графика
Получение отображения доступных файлов данных
Просмотр информации об объекте
Трассировка луча
Основная программа
Глава 19 Анимация
Демонстрация
Делать лучше с тем, что у нас есть
Использование спрайтов
Использование компьютера для создания кадров анимации
Преобразование в телевидение
Глава 20 Использование изображений с компакт-дисков Kodak
Использование Tempra Access
Что делать с новыми файлами Targa
Приложение А. Трассировка лучей.Заголовочный файл H
Приложение B Raytrace. Файл CPP
Приложение C Определения цветов
Приложение D Файлы данных трассировки лучей
Индекс

Список библиотек C с открытым исходным кодом

Цель этой страницы — создать понятный список библиотек C с открытым исходным кодом, чтобы при необходимости реализации определенной функциональности не нужно было тратить время на поиск в Google.

Если вам известна библиотека, которая может быть полезна другим, добавьте сюда ссылку на нее.Нет никаких ограничений на то, что может быть включено, за исключением того, что должна быть возможность загрузить исходный код библиотеки.

Страница предоставляется «как есть» с надеждой на то, что она будет полезной, но без каких-либо гарантий. Здесь могут появляться устаревшие, вводящие в заблуждение или неправильные ссылки. Если вы заметили один из них, было бы здорово, если бы вы исправили ошибку.

[править] Операционная система

Контроль доступа
Расширенные атрибуты

[править] Графический интерфейс пользователя

  • IUP
  • крошечные диалоговые окна файлов — один кроссплатформенный файл C (без инициализации, без основного цикла, 6 модальных вызовов функций)

[править] Gtk + виджеты

[править] Microsoft Excel

Кодеки
Инфраструктура
КД
Синтез речи
Кодеки
Целочисленная многомерная интерполяция
Линейная алгебра
Финансы
БПФ
Многопоточность
Обработка сигналов

[править] Графика

[править] Межпроцесс

[править] Базы данных

[править] Конфигурация

[править] Окружающая среда

[править] Связь

  • libcurl
  • libmicrohttpd
  • libsagui
  • г мыла
  • zeromq
  • MQTT-C — URL-адрес Github (лицензия MIT)
  • KCP — быстрый и надежный протокол ARQ, который помогает приложениям уменьшить задержку в сети. (Лицензия MIT)
  • UCX — Unified Communication X (UCX) обеспечивает оптимизированный уровень связи для приложений передачи сообщений (MPI), общей памяти (PGAS) и RPC / приложений, ориентированных на данные. (Лицензия BSD3)

[править] сжатие

[править] Параллелизм

  • ск
  • MutexGear — Синхронизация только мьютекса (колесо, rwlock, рабочие очереди). (Лицензия библиотеки MutexGear)

[править] Типы данных

[править] Javascript

[править] Метрика

[править] Объектно-ориентированное программирование

[править] Веб-интерфейс

[править] См. Также

Компьютерная программа для рисования доски Luddo на языке C ++. Программирование с использованием графики.h

# include

# include

# include

# include

void show_screen ();

void show_start (const int, const int);

void show_stay (const int, const int);

void show_player_positions (const int, const int, const int);

void Fill_rectangle (const int, const int, const int, const int);

void Rectangle (const int, const int, const int, const int);

void Line (const int, const int, const int, const int);

void Circle (const int, const int, const int);

void Polygon (const int, const int []);

int main ()

{

int driver = VGA;

int mode = VGAHI;

initgraph (& драйвер, & режим, «. . \\ Bgi «);

show_screen ();

setcolor (8);

Rectangle (126,44,516,434);

setcolor (7);

Fill_rectangle (126,44) ;

setcolor (8);

for (int count_1 = 6; count_1 <10; count_1 ++)

{

Line ((126+ (count_1 * 26)), 44, (126+ ( count_1 * 26)), 434);

Line (126, (44+ (26 * count_1)), 516, (44+ (26 * count_1)));

}

for (int count_2 = 0; count_2 <14; count_2 ++)

{

Строка ((152+ (count_2 * 26)), 201, (152+ (count_2 * 26)), 278);

Строка (282, (70+ ( 26 * count_2)), 360, (70+ (26 * count_2)));

}

for (int count_3 = 0; count_3 <15; count_3 ++)

{

setcolor ((count_3 + 1 ));

Прямоугольник ((106 + count_3), (24 + count_3), (536-count_3), (454-count_3));

if (count_3 <10)

{

Rectangle ((284 + count_3), (202 + count_3), (358-count_3), (276-count_3));

Прямоугольник ((128 + count_3), (46 + count_3), (280-count_3), (198-count_3));

Прямоугольник ((128 + count_3), (280 + count_3), (280-count_3), (432-count_3));

Прямоугольник ((362 + count_3), (46 + count_3), (514-count_3), (198-count_3));

Прямоугольник ((362 + count_3), (280 + count_3), (514-count_3), (432-count_3));

}

}

setcolor (11);

Заполнить прямоугольник (294 212 348 266);

setcolor (12);

Заполнить прямоугольник (138,56,270,188);

show_player_positions (138,56,12);

setcolor (9);

Прямоугольник заливки (138,290,270,422);

show_player_positions (138,290,9);

setcolor (10);

Заполнить прямоугольник (372,56,504,188);

show_player_positions (372,56,10);

setcolor (14);

Заполнить прямоугольник (372 290 504 422);

show_player_positions (372,290,14);

для (int count_4 = 24; count_4> 0; count_4—)

{

setcolor (count_4);

Круг (321 239, count_4);

}

setcolor (6);

для (int count_5 = 0; count_5 <5; count_5 ++)

Rectangle ((121 + count_5), (39 + count_5), (521-count_5), (439-count_5));

для (int count_6 = 0; count_6 <5; count_6 ++)

{

setcolor (12);

Заполнить прямоугольник ((152+ (count_6 * 26)), 226, (178+ (count_6 * 26)), 252);

show_stay ((152+ (count_6 * 26)), 226);

}

setcolor (12);

Заполнить прямоугольник (152,200,178,226);

Заполнить прямоугольник (178,252,204,278);

show_stay (178 252);

show_start (152,200);

для (int count_7 = 0; count_7 <5; count_7 ++)

{

setcolor (10);

Заполнить прямоугольник (308, (70+ (count_7 * 26)), 334, (96+ (count_7 * 26)));

show_stay (308, (70+ (count_7 * 26)));

}

setcolor (10);

Заполнить прямоугольник (282,96,308,122);

Заполнить прямоугольник (334,70,360,96);

show_stay (282,96);

show_start (334,70);

для (int count_8 = 0; count_8 <5; count_8 ++)

{

setcolor (14);

Заполнить прямоугольник ((490- (count_8 * 26)), 226, (464- (count_8 * 26)), 252);

show_stay ((464- (count_8 * 26)), 226);

}

setcolor (14);

Прямоугольник заливки (438,200,464,226);

Заполнить прямоугольник (464,252,490,278);

show_stay (438 200);

show_start (464 252);

для (int count_9 = 0; count_9 <5; count_9 ++)

{

setcolor (9);

Заполнить прямоугольник (308, (408- (count_9 * 26)), 334, (382- (count_9 * 26)));

show_stay (308, (382- (count_9 * 26)));

}

setcolor (9);

Заполнить прямоугольник (282,382,308,408);

Заполнить прямоугольник (334,356,360,382);

show_stay (334 356);

show_start (282,382);

getch ();

возврат 0;

}

/ **************************************** ******************************* /// —————- —— show_player_positions () ———————- /// ***************** ************************************************* ****** /

void show_player_positions (const int x, const int y, const int color)

{

setcolor (0);

Прямоугольник заливки ((x + 25), (y + 25), (x + 45), (y + 45));

Заполнить прямоугольник ((x + 87), (y + 25), (x + 107), (y + 45));

Прямоугольник заливки ((x + 25), (y + 87), (x + 45), (y + 107));

Заполнить прямоугольник ((x + 87), (y + 87), (x + 107), (y + 107));

char Start [2] = {char (02), NULL};

setcolor (цвет);

settextstyle (0,0,1);

outtextxy ((x + 32), (y + 31), Start);

outtextxy ((x + 94), (y + 31), Start);

outtextxy ((x + 32), (y + 93), Start);

outtextxy ((x + 94), (y + 93), Start);

для (int count = 3; count <= 8; count ++)

{

setcolor (count);

Круг ((x + 35), (y + 35), (7 + count));

Круг ((x + 97), (y + 35), (7 + count));

Круг ((x + 35), (y + 97), (7 + count));

Круг ((x + 97), (y + 97), (7 + count));

}

}

/ ************************************* ********************************* /// ————- ————— show_start () ————————— /// *** ************************************************* ******************** /

void show_start (const int x, const int y)

{

int hexagon [14] = {(x + 13 ), (y + 4), (x + 22), (y + 8), (x + 22), (y + 18),

(x + 13), (y + 22), (x + 4 ), (y + 18), (x + 4), (y + 8),

(x + 13), (y + 4)};

char Start [2] = {char (01), NULL};

setcolor (0);

Многоугольник (7, шестиугольник);

settextstyle (0,0,1);

outtextxy ((x + 10), (y + 9), Start);

}

/ **************************************** ******************************* /// —————- ————- show_stay () ————————— /// ***** ************************************************* ****************** /

void show_stay (const int x, const int y)

{

int hexagon [14] = {(x + 13), (y + 4), (x + 22), (y + 8), (x + 22), (y + 18),

(x + 13), (y + 22), (x + 4), (y + 18), (x + 4), (y + 8),

(x + 13), (y + 4)};

char Start [2] = {char (04), NULL};

setcolor (0);

Многоугольник (7, шестиугольник);

settextstyle (0,0,1);

outtextxy ((x + 10), (y + 10), Start);

}

/ **************************************** ******************************* /// —————- ————- Многоугольник () —————————- /// *** ************************************************* ******************** /

void Многоугольник (const int n, const int координаты [])

{

if (n> = 2)

{

Линия (координаты [0], координаты [1],

координаты [2], координаты [3]);

для (int count = 1; count <(n-1); count ++)

Line (координаты [(count * 2)], координаты [((count * 2) +1)],

координаты [((count + 1) * 2)],

координаты [(((count + 1) * 2) +1)]);

}

}

/ ************************************* ********************************* /// ————- ————— Прямоугольник () —————————- /// ** ************************************************* ********************* /

void Rectangle (const int x_1, const int y_1, const int x_2, const int y_2)

{

Line ( x_1, y_1, x_2, y_1);

Линия (x_2, y_1, x_2, y_2);

Линия (x_2, y_2, x_1, y_2);

Линия (x_1, y_2, x_1, y_1);

}

/ **************************************** ******************************* /// —————- ——— Fill_rectangle () ————————- /// ********** ************************************************* ************* /

void Fill_rectangle (const int x_1, const int y_1, const int x_2, const int y_2)

{

int y_min = ((y_1> = y_2) ? y_2: y_1);

int y_max = ((y_1 <= y_2)? Y_2: y_1);

для (int count = (y_min + 1); count

Line ((x_1 + 1), count, (x_2-1), count);

}

/ **************************************** ******************************* /// —————- —————- Линия( ) —————————-/// ************************************************* *********************** /

void Line (const int x_1, const int y_1, const int x_2, const int y_2)

{

int color = getcolor ();

int x1 = x_1;

int y1 = y_1;

int x2 = x_2;

int y2 = y_2;

если (x_1> x_2)

{

x1 = x_2;

y1 = y_2;

x2 = x_1;

y2 = y_1;

}

int dx = abs (x2-x1);

int dy = abs (y2-y1);

int inc_dec = ((y2> = y1)? 1: -1);

if (dx> dy)

{

int two_dy = (2 * dy);

int two_dy_dx = (2 * (dy-dx));

int p = ((2 * dy) -dx);

int x = x1;

int y = y1;

putpixel (x, y, цвет);

а (x

{

x ++;

если (p <0)

p + = two_dy;

else

{

y + = inc_dec;

p + = two_dy_dx;

}

putpixel (x, y, color);

}

}

else

{

int two_dx = (2 * dx);

int two_dx_dy = (2 * (dx-dy));

int p = ((2 * dx) -dy);

int x = x1;

int y = y1;

putpixel (x, y, цвет);

в то время как (y! = Y2)

{

y + = inc_dec;

если (p <0)

p + = two_dx;

else

{

x ++;

p + = two_dx_dy;

}

putpixel (x, y, color);

}

}

}

/ *********************************** ************************************* /// ———- ——————- Круг () —————————- — /// ********************************************* ************************** /

void Circle (const int h, const int k, const int r)

{

int color = getcolor ();

int x = 0;

int y = r;

int p = (1-r);

до

{

putpixel ((h + x), (k + y), color);

putpixel ((h + y), (k + x), цвет);

putpixel ((h + y), (k-x), цвет);

putpixel ((h + x), (k-y), цвет);

putpixel ((h-x), (k-y), цвет);

putpixel ((h-y), (k-x), цвет);

putpixel ((h-y), (k + x), цвет);

putpixel ((h-x), (k + y), цвет);

x ++;

если (p <0)

p + = ((2 * x) +1);

остальное

{

y—;

р + = ((2 * (x-y)) + 1);

}

}

в то время как (x <= y);

}

/ **************************************** ******************************* /// —————- ———- show_screen () ————————— /// ******* ************************************************* **************** /

void show_screen ()

{

setfillstyle (1,1);

бар (268,2372,14);

settextstyle (0,0,1);

setcolor (15);

outtextxy (5,5, «******************************** ********* ********************** «);

setcolor (11);

outtextxy (273,5, «Luddo Board»);

setcolor (15);

для (int count = 0; count <= 36; count ++)

outtextxy (5, (19+ (count * 12)), «* *»);

outtextxy (5,467, «************************** *************** *********** «);

setcolor (12);

outtextxy (229 467, «Для выхода нажмите любую клавишу. «);

}

Введение — Учебное пособие по Vulkan

Около

Это руководство научит вас основам использования Vulkan. графика и вычислительный API. Vulkan — это новый API от группы Khronos (известен OpenGL), который обеспечивает гораздо лучшую абстракцию современной графики открытки. Этот новый интерфейс позволяет вам лучше описать, что ваше приложение собирается сделать, что может привести к повышению производительности и менее удивительному драйверу поведение по сравнению с существующими API, такими как OpenGL и Direct3D.Идеи, лежащие в основе Vulkan аналогичны Direct3D 12 и металл, но у Вулкана есть преимущество полной кроссплатформенности и возможность разработки для Windows, Linux и Android одновременно.

Однако цена, которую вы платите за эти преимущества, заключается в том, что вам придется работать с значительно более подробный API. Каждая деталь, связанная с требованиями графического API для настройки с нуля вашим приложением, включая начальный буфер кадра создание и управление памятью для таких объектов, как буферы и изображения текстур. В графический драйвер будет намного меньше держать руку, а это означает, что у вас будет чтобы сделать больше работы в вашем приложении для обеспечения правильного поведения.

Вывод: Vulkan не для всех. Он нацелен на программисты, увлеченные высокопроизводительной компьютерной графикой, и готовы поработать. Если вас больше интересует разработка игр, а не компьютерной графики, тогда вы можете придерживаться OpenGL или Direct3D, который в ближайшее время не будет заменен на Vulkan.Другая альтернатива — использовать движок вроде Unreal Engine или Unity, который будет возможность использовать Vulkan, открывая вам API гораздо более высокого уровня.

Разобравшись с этим, давайте рассмотрим некоторые предпосылки для выполнения этого руководство:

  • Графическая карта и драйвер, совместимые с Vulkan (NVIDIA, AMD, Intel)
  • Опыт работы с C ++ (знакомство с RAII, списками инициализаторов)
  • Компилятор с достойной поддержкой функций C ++ 17 (Visual Studio 2017+, GCC 7+ или Clang 5+)
  • Имеющийся опыт работы с 3D компьютерной графикой

Этот учебник не предполагает знания концепций OpenGL или Direct3D, но требует от вас знания основ 3D компьютерной графики. Это не объяснит математика, лежащая в основе перспективной проекции, например. См. Эту онлайн-книгу за отличное введение в концепции компьютерной графики. Некоторые другие замечательные ресурсы компьютерной графики:

Вы можете использовать C вместо C ++, если хотите, но вам придется использовать другой библиотека линейной алгебры, и вы будете сами по себе с точки зрения структурирования кода. Мы будем использовать функции C ++, такие как классы и RAII, для организации логики и ресурсов. жизни. Существует также альтернативная версия этого руководства, доступная для разработчиков на Rust.

Чтобы упростить работу разработчикам, использующим другие языки программирования, и получить некоторый опыт работы с базовым API, мы будем использовать исходный API C для работы с Vulkan. Однако, если вы используете C ++, вы можете предпочесть новые привязки Vulkan-Hpp, которые устраняют часть грязной работы и помогают предотвратить определенные классы ошибок.

Электронная книга

Если вы предпочитаете читать это руководство как электронную книгу, вы можете загрузить EPUB или PDF-версию здесь:

Структура учебного пособия

Мы начнем с обзора того, как работает Vulkan, и работы, которую нам предстоит выполнить. чтобы получить первый треугольник на экране.Цель всех маленьких шагов станут более понятными после того, как вы поймете их основную роль в целом картина. Далее мы настроим среду разработки с Vulkan SDK, библиотека GLM для операций линейной алгебры и GLFW для создания окон. В руководстве будет рассказано, как чтобы настроить их в Windows с помощью Visual Studio и в Ubuntu Linux с GCC.

После этого мы реализуем все основные компоненты программы Vulkan, которая необходимы для визуализации вашего первого треугольника.Каждая глава будет следовать примерно следующая структура:

  • Представьте новую концепцию и ее цель
  • Используйте все соответствующие вызовы API, чтобы интегрировать его в свою программу
  • Преобразует его части в вспомогательные функции

Хотя каждая глава написана как продолжение предыдущей, она также можно читать главы как отдельные статьи, знакомящие с определенными Вулкан особенность. Это означает, что сайт также можно использовать в качестве справочного материала. Все функции и типы Vulkan связаны со спецификацией, поэтому вы можете нажать им, чтобы узнать больше. Vulkan — это очень новый API, поэтому могут быть некоторые недостатки в самой спецификации. Предлагаем вам отправить отзыв по адресу это хранилище Хроноса.

Как упоминалось ранее, API Vulkan имеет довольно подробный API со многими параметры, чтобы дать вам максимальный контроль над графическим оборудованием. Это вызывает базовые операции, такие как создание текстуры, чтобы сделать много шагов, которые должны быть повторяется каждый раз.Поэтому мы будем создавать нашу собственную коллекцию помощников функции на протяжении всего учебника.

Каждая глава также завершается ссылкой на полный список кодов до этого точка. Вы можете обратиться к нему, если у вас есть сомнения по поводу структуры код, или если вы столкнулись с ошибкой и хотите сравнить. Все файлы кода были протестированы на видеокартах от нескольких поставщиков для проверки правильности. В конце каждой главы также есть раздел комментариев, где вы можете спросить любого вопросы, относящиеся к конкретной теме. Укажите ваш платформа, версия драйвера, исходный код, ожидаемое поведение и фактическое поведение для помогите нам помочь вам.

Это руководство предназначено для сообщества. Вулкан все еще очень новый API и лучшие практики еще не созданы. Если у тебя есть тип отзыва об учебнике и самом сайте, тогда, пожалуйста, не стесняйтесь отправить вопрос или запрос на перенос в репозиторий GitHub. Вы можете смотреть репозиторий, чтобы получать уведомления об обновлениях учебника.

После того, как вы пройдете ритуал рисования вашего самого первого Vulkan с питанием треугольник на экране, мы начнем расширять программу, чтобы включить линейные трансформации, текстуры и 3D модели.

Если вы раньше играли с графическими API, то знаете, что может быть много шагов, пока на экране не появится первая геометрия. Есть много эти начальные шаги в Vulkan, но вы увидите, что каждый из отдельных шагов легко понять и не кажется лишним.Также важно сохранить помните, что как только у вас будет скучный треугольник, рисование полностью текстурировано 3D-модели не требуют так много дополнительной работы, и каждый шаг после этого гораздо больше вознаграждения.