Anyacoding/AnyaRenderer

A mini soft renderer.

AnyaRenderer

• AnyaRenderer 是一个迷你的软渲染器，目前实现了光栅化和 Whitted Style / Path Tracing 风格的光线追踪的功能，基于 C++20 开发。
• 实现了矩阵向量库，线性插值，z-buffer 深度检测， MSAA 抗锯齿等功能。

Development Environment

• Clion + MinGW w64 9.0
• Windows

Build System

• CMake VERSION 3.20

Dependent

• GLFW
• nlohmann
• stb_image

Controls

• Move : 按下 W S A D 前后左右移动
• Mouse: 鼠标水平移动影响偏航角，鼠标垂直移动影响俯仰角
• Scroll: 鼠标滚轮控制缩放
• Reset: 按下 SPACE 恢复默认位置
• Quit: 按下 ESC 退出程序
• Tips: 目前仅光栅化支持相机环游，光追由于渲染时间长，故暂不支持

Screenshots

Rasterization

Scene	Description
	Triangle
	MSAA
	Cow
	Elfgirl
	Azura
	Diablo3
	Boggie
	Robot
	Assassin
	Marry
	Kgirl

Whitted Style

Scene	Description
	Sphere
	Bunny

Path Tracing

Scene	Description
	Cornell_Box_5000SPP
	Cornell_Sphere_Mirror_5000SPP
	Cornell_Sphere3_Mirror_5000SPP

Feature

• 数学
  • 向量运算
  • 矩阵运算
  • 工具函数
• 图元
  • 球体
  • 矩形
  • 三角形
  • 模型
• 纹理
  • 单色纹理
  • 图片纹理
  • 凹凸纹理
  • Bilinear双线性插值
• 渲染
  • 光栅化
  • 光线追踪
    • Whitted Style
    • Path Tracing
  • 着色器
  • MSAA抗锯齿
• 加速结构
  • AABB包围盒
  • BVH包围盒
  • 背面剔除
• 相机系统
  • 水平移动
  • 俯仰角
  • 偏航角
  • 缩放
  • 复位

Modules

AnyaRenderer
├── art             // 美术资源
│   ├── context     // 上下文配置文件
│   ├── models      // 模型文件 
│   └── images      // 输出图片
│
├── dependent       // 第三方库
│   ├── include     // 引入的头文件
│   ├── lib         // 需要链接的静态库和动态库文件
│   └── src         // 引入的源码
│
├── docs            // 文档相关
│   └── images      // 文档引用图片
│ 
├── src             // 项目源码
├── .gitattributes  // git项目属性
├── .gitignore      // git忽略文件
├── .clang-format   // 格式控制文件
├── CMakeLists.txt  // 项目构建配置
└── README.md       // 介绍文件
    

Source Code Module

src
├── engine
│   ├── component               // 场景组件
│   │   ├── camera.hpp          // 摄像机
│   │   ├── color.hpp           // 颜色
│   │   ├── light.hpp           // 光源
│   │   ├── ray.hpp             // 光线
│   │   ├── object              // 图元
│   │   │   ├── sphere.hpp      // 球
│   │   │   └── triangle.hpp    // 三角形
│   │   └── scene.hpp           // 场景类
│   │
│   ├── interface               // 接口
│   │   ├── object.hpp          // 图元接口
│   │   └── renderer.hpp        // 渲染器接口
│   │ 
│   ├── load                    // 资源载入
│   │   ├── context.hpp         // 上下文载入
│   │   ├── model.hpp           // 模型载入
│   │   └── texture.hpp         // 图像纹理载入
│   │
│   ├── renderer                // 渲染器
│   │   ├── raytracer.hpp       // 光线追踪器
│   │   └── rasterizer.hpp      // 光栅化器
│   │
│   ├── shader                  // 着色器
│   │   ├── fragment_shader.hpp // 片元着色器
│   │   ├── vertex_shader.hpp   // 顶点着色器
│   │   └── methods.hpp         // 着色方法
│   │
│   └── tool                    // 工具
│       ├── matrix.hpp          // 矩阵类
│       ├── vec.hpp             // 向量类
│       ├── progress.hpp        // 进度条类
│       └── utils.hpp           // 常用工具函数
│ 
├── ui                          // 图形界面
│   └── gui.hpp                 // 负责展示实时渲染效果和实现交互
├── test                        // 测试
│   ├── test.cpp                // 测试单元
│   └── test.h                  // 测试头文件
└── main.cpp                    // 入口文件