dlib 0.13.0 и Dagon 0.7.0

На днях состоялись новые релизы двух основных моих проектов – dlib 0.13.0 и Dagon 0.7.0.

Изменения в dlib:

  • Из основной ветки был удален пакет dlib.async. Решение об удалении было принято из соображений безопасности. К сожалению, у пакета в настоящее время нет активных мейнтейнеров, некому исправлять баги, поэтому я посчитал dlib.async недостаточно стабильным для существования в качестве официальной части dlib – хотелось бы, чтобы все компоненты dlib были в одинаковой степени актуальны и поддерживаемы. dlib.async продолжит существование в рамках ветки async, но пользователям рекомендую обратить внимание на более актуальные и законченные асинхронные движки – такие, как vibe-core
  • Добавлен модуль dlib.image.canvas с реализацией класса Canvas – векторного рендер-движка с интерфейсом, похожим на HTML5 canvas. В настоящее время он поддерживает отрисовку полигонов и фигур Безье с заливкой и контуром. Рендеринг осуществляется в заданное пользователем изображение SuperImage.
  • Улучшен декодер файлов Radiance HDR/RGBE – теперь он читает файлы, начинающиеся со строки “#?RGBE”
  • Добавлены функции tone mapping’а (hdrTonemapReinhard, hdrTonemapHable), новые алгоритмы выделения краев (edgeDetectLaplace, edgeDetectSobel), новые методы для структуры Color4f (toLinear, toGamma)
  • Добавлены новые функции для векторов (reflect, refract, faceforward)
  • Добавлены функции для вычисления касательного вектора кривых Безье (bezierTangentVector2, bezierTangentVector3).
Изменения в Dagon:
  • Полноценный HDR-рендеринг с автоматической экспозицией и tone mapping’ом
  • Поддержка HDR-карт окружения в формате Radiance HDR/RGBE
  • Улучшенные каскадные тени (более эффективное заполнение каскадами пирамиды видимости)
  • Переписан весь код, отвечающий за PBR. Теперь используется модель Кука-Торренса вместо Блинна-Фонга. Добавлена поддержка текстур шероховатости (roughness) и металличности (metallic)
  • Переписана система пост-обработки. Все фильтры теперь являются частью стандартной сцены (BaseScene3D), их остается только включить и настроить. Добавлены фильтры размытия при движении, свечения и цветокоррекции (LUT), улучшен фильтр хроматической аберрации
  • Улучшено встроенное процедурное небо – теперь движок сам генерирует геометрию небесного купола
  • Добавлены слои для сортировки объектов при рендеринге
  • Камера от первого лица облегчает рендеринг оружия в шутерах, предоставляя матрицу оружия
  • Улучшена поддержка джойстиков, добавлена поддержка рулей
  • Dagon теперь использует dlib 0.13.0.
Обновление демонстрационного приложения с использованием Dagon 0.7.0 планируется в ближайшие дни.

Улучшенные glow и lens distortion

Реализовал более качественный многопроходный эффект свечения и адаптировал шейдер хроматической аберрации из Wagner:

Пост-обработка в Dagon теперь стала намного проще – все встроенные фильтры легко включаются/выключаются и настраиваются при помощи специального API, являющегося частью класса BaseScene3D. Есть и возможность добавлять свои фильтры.

HDR glow

Добавил эффект свечения, рассчитываемый в HDR:

Тени с учетом карты высот

Обычные теневые карты ничего не знают о рельефе поверхности и ведут себя так, будто она гладкая. Но если у нас есть parallax mapping и, соответственно, данные о высоте фрагмента, можно улучшить картинку путем смещения не только текстурных координат, но и теневых:

vec4 shadowCoord = shadowMatrix * vec4(eyePosition + eyeNormal * height * 0.3, 1.0);

Таким образом, мы создаем фейковую точку, расположенную выше реальной поверхности, и тень для нее будет рассчитываться как если бы поверхность была действительно рельефной. Эффект особенно заметен на краях тени, углах и скруглениях – там, где при обычном расчете теневых координат была бы сплошная тень, появляются освещенные участки:

Главный недостаток метода – расчет теневых координат происходит пофрагментно, а не повершинно, но на современном железе это не слишком большая жертва.

Не знаю, использовалась ли такая техника раньше, и как она называется – может быть, что-то вроде height-corrected shadow mapping?

Улучшенный color grading

Мне удалось избавиться от эффекта бэндинга при цветокоррекции с использованием таблицы цветов – скоро все изменения будут доступны в репозитории.