用500行纯C++实现软件渲染

# 首页 - 玩转代码 Source: https://haqr.eu/tinyrenderer/ ## 在500行纯C++中实现软件渲染 在本系列文章中，我旨在通过从零编写一个简化的克隆来展示OpenGL、Vulkan、Metal和DirectX的工作原理。令人惊讶的是，许多人在学习3D图形API的第一步时就遇到了困难。为了帮助解决这个问题，我准备了一系列简短的讲座，之后我的学生就能制作出功能相当不错的渲染器。 任务如下：不使用任何第三方库（尤其是与图形相关的库），我们将生成如下图像： *警告：这是一份培训材料，它大致遵循现代3D图形库的结构。它是一个**软件渲染器**。**我并不打算展示如何编写GPU应用程序——我想展示它们是如何工作的。**我坚信理解这一点对于使用3D库编写高效应用程序至关重要。* ## 起点 最终代码大约有500行。我的学生通常需要10到20小时的编程时间才能开始制作这样的渲染器。输入是一个由三角网格和纹理组成的3D模型。输出是一个渲染图像。没有图形界面，程序只是生成一个图像。 为了最小化外部依赖，我为学生提供了一个用于处理TGA (http://en.wikipedia.org/wiki/Truevision_TGA)文件的单一类——这是支持RGB、RGBA和灰度图像的最简单格式之一。这是我们图像处理的基础。一开始，唯一可用的功能（除了加载和保存图像）是设置单个像素的颜色。 没有内置的函数用于绘制线段或三角形——我们将手动实现所有功能。虽然我提供了我自己的源代码（与学生们一起编写的），但我不建议直接使用它，因为亲自完成工作对于理解概念至关重要。完整代码可在github (https://github.com/ssloy/tinyrenderer)上获取，我提供给学生的初始源代码可以在这里 (https://github.com/ssloy/tinyrenderer/tree/706b2dfecff65daeb93de568ee2c2bd87f277860)找到。看，这是起点： main.cpp`` #include "tgaimage.h" constexpr TGAColor white = {255, 255, 255, 255}; // 注意，BGRA顺序 constexpr TGAColor green = { 0, 255, 0, 255}; constexpr TGAColor red = { 0, 0, 255, 255}; constexpr TGAColor blue = {255, 128, 64, 255}; constexpr TGAColor yellow = { 0, 200, 255, 255}; int main(int argc, char** argv) { constexpr int width = 64; constexpr int height = 64; TGAImage framebuffer(width, height, TGAImage::RGB); int ax = 7, ay = 3; int bx = 12, by = 37; int cx = 62, cy = 53; framebuffer.set(ax, ay, white); framebuffer.set(bx, by, white); framebuffer.set(cx, cy, white); framebuffer.write_tga_file("framebuffer.tga"); return 0; } `` 它会生成64x64的图像`framebuffer.tga`，这里我为了便于阅读进行了缩放：  ## 编译 `` git clone https://github.com/ssloy/tinyrenderer.git && cd tinyrenderer && cmake -Bbuild && cmake --build build -j && build/tinyrenderer obj/diablo3_pose/diablo3_pose.obj obj/floor.obj `` 渲染后的图像保存到`framebuffer.tga`。 ## 预告：用该渲染器制作的几个示例 --- ### 评论