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基于D3D11的渲染引擎

Noise3D：基于D3D11的渲染引擎

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1. 项目正式始于2015.6.12（高考完的暑假）（想不到我在2014.1月的时候，也就是高二上的寒假就已经碰过下d3d11，只不过卡了很久，后来就搞3D扫描仪去了）。直到高考完才叫做正式开始这个项目。唉渲染引擎乃至游戏引擎的架构真的是太重要了，得放慢开发速度，不能整天加new feature就要重构和给以前擦屁股（虽然如果不踩这么多坑，也很难对一些书本学到的东西有深刻印象），多使用和参考一下优秀的开源引擎/商用引擎的架构和实现才行。
   

2. 因为项目开始的时候还在入门c++，所以其实代码风格都有点歪了，改了很久。也没有考虑跨平台，甚至没有考虑目标平台的问题，暂时就只能用着x86/Win32的目标平台了。
   

3. 项目一开始的时候用的是DirectX SDK(2010 June)，但好像其实在Win8/10之后就基本不太需要这玩意了，头文件和lib都装在Windows SDK上。但是Noise3D里面还有一些对旧版D3DX的依赖（例如数学库）我觉得要慢慢把这些玩意deprecate掉了
   

4. (2018.7.19)现在正在把旧的D3DX deprecate掉。逐渐用上Win8.1 SDK的东西
   

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Noise3D的外部依赖库(External Dependencies)

• FreeType(字体库)：https://www.freetype.org/
• FBXSDK(autodesk的FBX模型导入\导出\处理SDK)，自己去autodesk网站下载
• DirectXTex(图片/纹理加载)：https://github.com/Microsoft/DirectXTex
• Effects11(shader组织框架)：https://github.com/Microsoft/FX11
• SimpleMath(DirectXMath wrapper，在DirectXTK下有SimpleMath的封装实现)(2018.7.19)：https://github.com/Microsoft/DirectXTK
• Qt 5.7.0 msvc2015-32bit(基于Noise3D应用的GUI框架)(2018.9)：https://download.qt.io/archive/

注意：

• 这些文件得自己去build，然后把相应的include和lib文件copy到\ExternalInclude和\ExternalLib里面。
• \ExternalInclude里面有一些其他版本的第三方库的头文件，可以根据自己需求魔改成新的版本
• \ExternalLib里面是装第三方库的.lib静态库文件的，自己build好32-bit的debug/release放到对应的路径
• 可能需要修改一下Noise3D VS项目里面的链接选项。
• DirectXMath是一个用SSE指令实现了SIMD优化的数学库，在Win8.1 SDK开始提供，当然也可以在github上找到这个开源库 https://github.com/Microsoft/DirectXMath 。SimpleMath是DirectXMath的一个轻度封装的头文件，在DirectXTK项目下，不需要编译lib。DirectXMath大部分都是内联实现，即使不内联的好像也是开源的，include header就好了)
• Qt只是一个库，虽然它自带QtCreator这个IDE，但一般我是用visual studio来工作的，所以安装好Qt之后还是有装多个Qt-vsaddin比较方便操作。第一个使用Qt的项目是GUI-SHLighting，基于Noise3D做的一个球谐光照相关的可视化。

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Features

(TODO: PBR material/shader、阴影贴图(SM,CSM,VSM), Terrain System, Particle System, Billboard, Scene Graph/Node System, Visibility Culling, RayTracer, LightMapBaker, UV Unwrapper， Post-Processing Effect(xx-Ambient Occlusion, HDR, Bloom, tone mapping, depth-of-field, non-photorealistic render))

• 材质Material：Diffuse Map, Normal Map, Specular Map, Cube Map(reflection)

• 在内存端的纹理的逐像素修改，也有高度图-->灰度图-->法线图的接口（转法线图的卷积核大小为2x2）

• 逐顶点/像素光照。per vertex/pixel lighting

• 基于DInput8的输入引擎

• 天空盒(cube map)/天空球

• 2D元素（点、线、面、三角形、2D贴图纹理）

• 文字渲染

• 模型加载: .stl， .obj， .fbx (.3ds格式不开源，实现不稳定，不建议使用)

• 碰撞检测器(not stable)：GPU加速的ray-mesh求交。（以后应该会换成基于第三方物理引擎里面的碰撞检测）

• 模型处理器(not stable):网格简化 (很不稳定，还没实现几何坍缩类的算法，不建议使用)；

• 后处理(Renderer)：post processing

  • 转灰度
  • Qwerty Distortion (之前用来做另一个项目Qwerty 3D时候做的，应该是没什么卵用了)

• 拖尾特效(Sweeping Trail)

• Spherical Harmonics Lighting's Utility

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一些小工具类

• 计时器(Timer)

• 3D网格切层器(3D Mesh Slicer)

• 体素化器(Voxelizer)

• 基于Marching Cube算法的网格重建器