simple game engine using opengl presentation

Universitatea Politehnica Bucureşti - Facultatea de Automatică şi Calculatoare

Game Engine using the modern OpenGL API

Autori: Gabriel Ivanica

Email: [email protected]

Conducători ştiinţifici:

Prof. Dr. Ing. Alin Moldoveanuii

1Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenteşti27.04.23


Introducere

• Scopul proiectul:– Analiza arhitecturala a unui motor graphic generalizat– Aplicarea unor tehnici de randare si optimizare mai avansate– Biblioteca (C++) ce ofera facilitati de prototipare si implementare a

unor noi module de procesare grafica 3D dar si integrare foarte usoara in cadrul altor proiecte pentru procesare GPU

– Prototip educational pentru intelegerea si dezvoltarea aplicatiilor ce utilizeaza procesare GPU

Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenteşti 227.04.23


Arhitectura

• Caracteristici de arhitectura– Sistem modular

• Usor de modificat, definit si integrat noi subsisteme

– Orientat pe componente• O component asigura o anumita facilitate (mesh 3D, audio, input,

pozitionare, scriptare, etc)

• GameObject – entitate de baza formata din reunirea mai multor component

• Componente de baza pot fi extinse pentru a oferi noi functionalitati

Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenteşti 327.04.23


Arhitectura

• Sistem modular pentru managementul resurselor

• Aproximativ 20 de module unice fara sau cu foarte putine interdependinte intre ele

27.04.23 Sesiunea de Comunicări Ştiinţifice Studenteşti 4

ResourceManagerRenderingSystem

WindowManager

AudioManager

EventSystem

InputSystem

TextureManager

FontManagerSceneManager

ShaderManagerPhysicsManager

ConfigManager

MenuSystemDebugManager

Core-Engine

Manager


Arhitectura - Resurse

• Managementul resurselor– Fisiere de configurare XML– Resurse

• Obiecte 3D, fisiere audio, preconfigurari de obiecte

– Scena– Input

• Legaturile dintre evenimente si cobinatie de taste sau mouse

– Meniu• Structura ierarhica cu intrarile de meniu si actiunile acestora

– Shadere



• Entitatea de baza in scena - GameObject

Arhitectura - Componente


GameObject

AABB

AudioSource Mesh

3D Mesh

Skinned Mesh

Renderer

Transform Physics

Text

Shader

Input

AudioStream

SoundFX


• Sistemul de comunicare– Componentele sunt independente si nu dețin nici o informatie

despre existenta altor componente– Este necesară o modalitate de comunicarea intre componente,

subsisteme si module– Toate obiectele au aceeasi baza: “Object”

Arhitectura - Comunicare



Arhitectura - Comunicare


trimite pe canalul N messajul X

Obiect BObiect A

EventSystem

asculta pe canalul N

OnEvent (Message X)

Metoda Publish-Subscribe


Tehnici de randare


• Deferred rendering

• Cascaded Shadow Maps (lumina directionala)

• Variance Shadow Mapping (lumina punctiforma si de tip spot)

• Randare de text cu distance field

• Screen Space Ambient Occlusion


Screen Space Ambient Occlusion



SSAO - Off



SSAO - On



Deferred Lighting



Physics Simulation



Varience Shadow Mapping



Cascaded Shadow Maps



Light Space AABB



Frustum Light Space AABB



Frustum Light Space Culling



Editor de scena



Concluzii


• S-a realizat un motor graphic general ce folosete tehnici de randare si optimizare peste OpenGL v4.0+

• Biblioteca foarte usor de utilizat in cadrul altor proiecte pentru procesare GPU

– Integrare Kinect si LeapMotion, procesare de imagini pe GPU, Optimizarea unor algoritmi pentru GPU, teste sunete 3D binaurale (HRTF)

• Model educational bun pentru intelegerea programarii pe GPU– OpenSource: https://github.com/ReDEnergy/GameEngine

simple game engine using opengl presentation

Documents