CSUGL框架基本介绍

Central South University Graphics Library – CSUGL，这是中南大学计算机学院计算机图形学大作业依赖的图形学框架，以OpenGL为基础的渲染引擎。由于部分模板未实例化，不方便导出为动态链接，生成目标暂为静态库。欢迎加入贡献！

构建

推荐使用CMake进行构建

1. 生成静态库

• CMake

mkdir build
cd build
cmake ..

• 根据系统和构建工具，选择使用make或者nmake等工具进行编译和链接 如果在Windows中，推荐使用MSVC以及nmake
• 将生成的静态链接库，移动至相应位置，方便自行配置链接
• 最后，不要忘记将src作为include目录

2. 作为子项目

将CSUGL作为子项目，只需要在你的项目CMakeLists中加入一下

 # add sub cmake configure path
add_subdirectory(your_3rd_parts_path/CSUGL)
 # add header path of CSUGL
include_directories(your_3rd_parts_path/CSUGL/src)

依赖

• OpenGL图形渲染——GLAD
• 跨平台窗口渲染——GLFW
• 图形学数学运算——GLM
• 图片加载——STB
• 模型加载——Assimp
• GUI渲染——ImGUI
• 日志输出——glog

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特性

• C++17：使用了少量C++17特性
• 基础封装：将GLFW的大部分功能进行封装，例如Window，Event，Input等
• 渲染小部分封装：封装了shader，三个基本的object (vao, vbo, ibo)
• 内存自动管理：你将不几乎会在项目中用到delete，而是使用封装好的C++原生智能指针进行更加安全的内存管理。

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项目组织

• src
  • core
    • core: 基础定义
    • window: 窗口，封装GLFWWindow
    • application: 应用程序，管理window
    • transform: 基本变换，包括平移旋转缩放
    • event: 事件
    • input: 输入
    • file_system: 文件系统，目前只实现了文件路径名处理
    • camera: 相机系统
  • render
    • shader: 加载和使用shader
    • light: 光照封装**（准备取消这个封装）**
    • vertex_array: GL 的 Vertex Array 封装
    • buffer: GL 的 Vertex Buffer 和 Index Buffer 封装
  • utils
    • singleton: 单例模板
    • thread_pool: 简单的线程池
    • model_loader: 模型元数据加载器
    • asset_manager: 资源管理器模板

TBC ...

TODO

• 渲染

  • 窗口
  • shader
  • 基本变换
  • 基本相机
  • 封装各类缓冲和渲染对象（VBO，EBO，FBO、VAO、RBO等）
  • 封装渲染对象（模型）
  • 材质基本封装
  • 分批渲染（渲染优化）
  • 粒子效果（实例渲染）
  • 层（Layer，不仅仅是渲染深度分层，还有各类功能作用的层级，例如碰撞层次）
  • 自定义管线流程（引入render pass）

• 物理

  • 3D或2D物理封装（Bullet、Box2D）

• 动画

  • 自由变形（FFD）
  • 骨骼绑定
  • 动画加载、渲染

• 其他媒体

  • 声音库
  • 网络库

• GUI

  • 各类panel封装
    • Project（asset与folder）
    • Hierarchy（场景对象管理）
    • Scene（场景编辑窗口）
      • Gizmo封装
    • Render（渲染结果窗口）
    • Inspector（详细信息）
  • 鼠标拖拽实现

• 框架

  • 应用程序
  • 文件系统
  • 系统配置、项目配置
  • 程序脚本系统
  • ECS框架（如果实现了高效的ECS以及脚本系统，以后可以将功能实现在扩展库中，类似Unity，CSUGL将作为动态链接核心库减少开发）

• 示例demo

  • 智能指针
  • 线程池
  • 窗口创建和三角形绘制
  • 变换和FPS相机
  • 纹理加载、绘制
  • 输入、事件
  • 模型加载
  • 阴影渲染
  • 实时纹理绘制

TBC ...

使用方法

Usage

贡献

基本要求：

• 了解C++项目组织原理
• 了解Git的基本使用
• 热爱图形学、不畏困难、愿意肝代码

加入contribution十分简单。推荐使用gitee进行贡献：

1. 登录gitee
2. fork 本仓库
3. 克隆fork的仓库到本地，进行代码编写
4. 提交修改至远程，在gitee中提交pull request
5. 等待CSUGL管理员通过pr、合并修改，完成一次贡献

最后

图形学是一个十分有趣的计算机学分支。你初次了解这个学科，可能是通过3A游戏的炫酷特效，或是迪士尼的动画渲染，或者是想做一款只属于自己的“Indie Game”。的确，当你实现了一个新的光影效果，或者花了大几个小时离线渲染完了一张图，这种 强烈的__”眼见为实“ __的成就感，前所未有。

但一个无法否认的事实是，图形学编程的__代码量__很大，需要掌握一定的计算机__底层优化__知识，甚至需要了解__GPU__的硬件构造。并且在实时渲染中，还存在着许多__奇技淫巧__，我们称之为__trick__。如果能够坚持下来，相信你的整体代码水平和思考问题的能力可以提升一个层次。

希望你能够热爱图形学，热爱游戏，热爱生活。