суббота, 13 декабря 2014 г.

Поддержка JPEG в dlib

Коллекция библиотек dlib обзавелась начальной поддержкой декодирования формата JPEG (dlib.image.io.jpeg). Пока поддерживается только baseline-часть стандарта, декодер читает только изображения с прореживанием 4:2:0 и не загружает метаданные EXIF (эти ограничения постепенно будут исправлены). Как и другие декодеры графических форматов в dlib, модуль работает на основе абстрактных потоков ввода/вывода (dlib.core.stream).
Поддержка сохранения в JPEG в ближайшем будущем не планируется.

вторник, 9 декабря 2014 г.

Поддержка IQM в DGL

Графический движок DGL обзавелся поддержкой Inter-Quake Model (IQM) - свободного формата для хранения 3D-моделей со скелетной анимацией.

IQM спроектирован в качестве замены MD5 известным разработчиком Ли Сальцманом, лидером проектов Sauerbraten, Tesseract и ENet. В настоящее время формат используется многими свободными играми и движками, в том числе Sauerbraten, DarkPlaces, Alien Arena, Xonotic и Warsow.

Формат бинарный, не привязан к какому-либо движку или графической технологии, легко читается и записывается. Существует полнофункциональный экспортер в IQM для Blender, что делает этот формат идеальным выбором для открытых игровых проектов.

среда, 3 декабря 2014 г.

Провайдеры блокируют GitHub

Это происходит уже не в первый раз, но теперь коснулось и меня: по требованию Роскомнадзора МТС заблокировали доступ к крупнейшему OpenSource-хостингу GitHub. Вчера сайт снова оказался в списке запрещенных ресурсов за размещение файла с описанием способов самоубийства (скорее всего, данный типовой текст размещается недоброжелателями с провокационной целью).
Так как GitHub доступен только по HTTPS, блокировка отдельных страниц невозможна, и провайдеры закрывают доступ к сайту целиком. Уже известно, что GitHub блокируется многими крупными российскими провайдерами, включая Билайн и Ростелеком.
При этом GitHub проигноировали предписание по удалению "проблемных" файлов, и Роскомнадзор в ближайшее время не намерен снимать блокировку.
Я до последнего хотел воздерживаться от негативных комментариев по поводу сомнительной деятельности наших чиновников, но теперь молчать уже попросту нельзя! Интересно, понимают ли глубокоуважаемые господа цензоры, что GitHub сегодня является важной частью различных отраслей бизнеса, науки и образования?
И ладно бы еще от этого страдали энтузиасты-любители вроде меня - нас не жаль, понятно, но как же коммерческие организации, университеты? Разработчики ключевых открытых проектов, которые используются в том числе и госорганами?
Демонстрируя подобную недальновидность и узколобость, власти своими же руками уничтожают всякие остатки репутации нашей страны за рубежом, не говоря уже о доверии со стороны собственных граждан.

суббота, 15 ноября 2014 г.

Chroma Key с использованием dlib

Эффект Chroma Key ("цветовой ключ") заключается в сегментации изображения с тем, чтобы отделить объект переднего плана от фона. При этом цвет фона должен быть сплошным и равномерным - как правило, выбирают либо зеленый, либо синий, в зависимости от того, какой цвет отсутствует на объекте. Отделенное изображение затем накладывается на другой фон - например, на фотографию или рендер виртуальной сцены.


Существуют различные алгоритмы подобной сегментации, мы рассмотрим один из самых простых. Несмотря на простоту, он достаточно эффективен. Метод основан на нахождении евклидового расстояния в пространстве RGB - между цветом исходного пикселя и цветом фона. Если рассматривать цвета как точки в трехмерном пространстве, то пиксели, например, зеленого фона будут представлять собой облако точек, сосредоточенное вокруг "абсолютно зеленой" точки - (0, 1, 0). Чтобы получить значение альфа-канала (0 - пиксель принадлежит фону, 1 - не принадлежит), мы просто нормируем расстояние в заранее выбранном диапазоне.

import dlib.math.vector;
import dlib.math.utils;
import dlib.image.image;
import dlib.image.color;

SuperImage chromaKey(
    SuperImage img, 
    Color4f keyColor, 
    float minDist,
    float maxDist)
{
    auto res = new ImageRGBA8(img.width, img.height);
   
    foreach(y; img.col)
    foreach(x; img.row)
    {       
        Color4f col = img[x, y];
        
        Color4f delta = col - keyColor;
        float distSqr = dot(delta, delta);
        col.a = clamp(
            (distSqr - minDist) / (maxDist - minDist), 
            0.0f, 1.0f);
        res[x, y] = col;
    }
    
    return res;
}

Вот пример использования этой функции:

import dlib.image.io.io;

auto img = load("input.png");
auto res = img.chromaKey(Color4f(0, 1, 0), 0.3f, 0.7f);
res.save("output.png");



Как нетрудно заметить, результат не идеален - если наложить изображение на фон, вокруг актера наблюдается зеленоватый контур. От него можно избавиться путем эрозии альфа-канала: изображение пропускается через дискретный оконный фильтр 3х3, который присваивает пикселю наименьшее значение в окне. В результате, непрозрачная область "теряет" несколько пикселей контура, и зеленый ореол практически исчезает.

SuperImage erodeAlpha(SuperImage img)
{
    uint kw = 3, kh = 3;
    
    auto res = img.dup;
    
    foreach(y; img.col)
    foreach(x; img.row)
    {
        auto c = img[x, y];
        
        foreach(ky; 0..kh)
        foreach(kx; 0..kw)
        {
            int iy = y + (ky - kh/2);
            int ix = x + (kx - kw/2);

            if (ix < 0) ix = 0;
            if (ix >= img.width) ix = img.width - 1;
            if (iy < 0) iy = 0;
            if (iy >= img.height) iy = img.height - 1;
            
            float a = img[ix, iy].a;
            
            if (a < c.a) 
                c.a = a;
        }

        res[x, y] = c;
    }
    
    return res;
}



четверг, 13 ноября 2014 г.

Кинематика персонажа

Доступна новая демонстрация работы dmech - на этот раз, на примере игровой кинематики (Character Controller) для игры от третьего лица. Персонаж умеет двигаться и прыгать, взаимодействуя со всеми физическими объектами и тримешем уровня.

Управление:
Стрелки - поворот вправо-влево и движение вперед-назад;
Пробел - прыжок.

Скачать для Windows

Исходники вскоре будут доступны в рамках проекта Atrium.

суббота, 11 октября 2014 г.

Cook 2.0.1

Вышел первый стабильный релиз Cook2 - программы сборки проектов на языке D. По сравнению с первой версией проекта, Cook2 перенес множество серьезных изменений и нововведений:
  • Полностью переделана система обработки параметров командной строки - теперь она работает с помощью std.getopt. Подробнее читайте в конольной справке (--help) и в документации по проекту.
  • Произведен рефакторинг парсера импортов. Появилась поддержка условий "version" и "debug" (в настоящее время других инструментов сборки для D с подобной функциональностью практически нет).
  • Появилась поддержка разрешения внешних зависимостей у проектов: в качестве таковых можно указать удаленные Git-репозитории или локальные каталоги в системе. Загрузка кода из репозиториев возможна с использованием HTTPS и SSH. Исходники зависимостей и соответствующие объектные файлы хранятся в специальной папке в домашнем каталоге пользователя (~/.cook2) и являются общими для всех проектов, которые объявляют эти зависимости.
  • Улучшена система конфигурации: так, в папке ~/.cook2 можно хранить файл глобальной конфигурации default.conf, который будет использован по умолчанию всеми проектами.
  • Исправлено множество багов - в частности, серьезный баг с отслеживанием обратных зависимостей у модулей D.
Скачать Cook 2.0.1
Репозиторий Cook2 на GitHub

четверг, 24 июля 2014 г.

Raycast

В физическом движке dmech реализована поддержка пересечения тел с лучом (raycast). В качестве алгоритма для этого используется разновидность GJK. На данный момент есть возможность "стрелять" лучом в статические и динамические выпуклые тела, в ближайшем будущем появится также поддержка полигональных мешей.

Все изменения доступны в репозитории dmech на GitHub.

пятница, 13 июня 2014 г.

Угловое ограничение в dmech

В физическом движке dmech существенно улучшена реализация ограничений для тел (constraints):
  • Добавлено угловое ограничение (AngleConstraint), которое заставляет два тела принимать один и тот же поворот относительно друг друга;
  • Улучшено ограничение расстояния (DistanceConstraint), которое удерживает тела на определенном расстоянии друг от друга. Теперь можно ограничивать минимальное или максимальное расстояние между телами. Также этот вид ограничения может работать в качестве пружины с задаваемой жесткостью.
  • Комбинация углового и скользящего (Slider) соединений дает призматическое, которое позволяет двум телам скользить вдоль оси между ними, но не позволяет им вращаться относительно этой оси. Также возможны другие комбинации - в будущем в движке планируется реализовать класс составных ограничений.
Все изменения доступны в репозитории dmech на GitHub.

понедельник, 9 июня 2014 г.

Поддержка мешей в dmech

В dmech возвращена поддержка статических полигональных мешей. Она существовала и ранее, но ее на долгое время пришлось убрать по причине несовместимости с нынешней архитектурой движка - сейчас, наконец-то, ее код удалось адаптировать.
Проверка столкновений с полигонами основана на все том же алгоритме MPR, но с оптимизацией за счет разбиения пространства (а именно, используется одна из разновидностей BVH - иерархии ограничивающих объемов).
Поддерживается проверка столкновений меша с любыми выпуклыми телами (включая боксы, цилиндры, конусы и т.д.) Единственное ограничение - в настоящее время полигональные меши могут быть только статичными телами.

Изменения доступны в репозитории dmech на GitHub.

четверг, 29 мая 2014 г.

Клон 2048

2048 - новый игровой феномен, пришедший на смену Flappy Bird. Изначально созданная итальянским программистом Габриэлем Чирулли на основе концепции другой аналогичной головоломки Threes, нехитрая 2048 намертво приковала к себе внимание как игроков, так и разработчиков. Сейчас в Интернете можно найти десятки ее клонов для всех мыслимых платформ!

Я тоже решил не оставаться в стороне и написал собственную версию игры - а если конкретнее, десктопный вариант 2048 для двух локальных игроков - 2048x2. Экран делится пополам: левое поле управляется WASD, правое - клавишами-стрелками. Игровой процесс, теоретически, может продолжаться бесконечно - пока не заполнятся оба поля. Побеждает тот, кто к концу своей игры наберет больше очков.

Исходники
Сборка для Windows
Сборка для Linux

Для компиляции игры из исходников нужен мой игровой движок DGL.

четверг, 8 мая 2014 г.

Обновление dmech

В физическом движке dmech реализована новая система кэширования контактов (persistent contact manifold), которая во многих случаях делает симуляцию более точной и правдоподобной.
Также обновлен репозиторий dmech на GitHub. Кроме свежих изменений в кодовой базе самого движка, добавлены исходники демонстрационного приложения на основе OpenGL и SDL.



суббота, 3 мая 2014 г.

Винтажные фильтры - обновление

Обновилась коллекция винтажных фильтров для GIMP: добавлены три новых фильтра (Amaro, Brannan, Toaster), а также поддержка виньетирования. Все фильтры теперь объединены в один: при запуске скрипта выводится диалоговое окно с выбором фильтра и другими опциями.

Скачать можно здесь.

четверг, 1 мая 2014 г.

Составные тела в dmech

В физическом движке dmech реализованы составные тела (поддержка нескольких геометрий на тело). Корректировка позиции теперь основана на псевдоскоростях. Кроме того, устранен артефакт дрожания (jittering), возникающий в некоторых ситуациях.
Также dmech теперь использует последнюю версию dlib.

Сборка для Windows
Сборка для Linux
Исходники

Репозиторий на GitHub будет обновлен в ближайшее время.

среда, 26 марта 2014 г.

dlib 0.3

Состоялся релиз коллекции библиотек dlib 0.3. Нововведения этой версии:
  • Добавлены абстрактные потоки ввода/вывода (dlib.core.stream), независимые от Phobos, а также интерфейс файловой системы (dlib.filesystem) с готовыми реализациями для POSIX и Windows - этот интерфейс можно использовать, например, для построения виртуальных ФС.
  • Добавлена начальная поддержка HDRI в dlib.image (реализация формата изображений с плавающей запятой в dlib.image.hdri). Кроме того, обеспечена поддержка распараллеливания обработки изображений (dlib.image.parallel), добавлена поддержка чтения форматов TGA и BMP. Чтение/запись графических форматов теперь основаны на потоках, поэтому имеется возможность загружать изображения, например, напрямую из архивов.
  • Элементы матриц (dlib.math.matrix) теперь располагаются по столбцам, а не по строкам. Это серьезно нарушило обратную совместимость, но если вы не используете внутренние данные матриц и пользуетесь только внешним API, то это изменение не должно повлечь никаких проблем.
Более полный чейнджлог, а также исходники релиза вы можете найти на GitHub:
https://github.com/gecko0307/dlib/releases/tag/v0.3.0

среда, 12 марта 2014 г.

Журнал "FPS" №28

К выходу FPS №28 мы решили приурочить открытие сайта-блога http://fps-magazine.blogspot.ru, в котором постепенно собираемся разместить всю информацию из нашего старого, ныне несуществующего сайта (fpsmag.zymichost.com). Надеемся, этот ресурс поможет читателям, не зарегистрированным в Google+, не терять нас на просторах Интернета и быть в курсе обо всех событиях из жизни журнала.

А в этом выпуске FPS вы найдете следующие материалы:
  • Подборка новостей по Blender
  • Интервью с Ларри Гритцем, создателем OSL
  • Рисуем фрактал на D
  • Обзор альтернативных ОС
  • Игровые новости из мира Linux
  • Кому нужен Linux? Правда и вымыслы
  • Культовые игры: The Elder Scrolls V
  • Angry Birds в России
  • Как создавались игры 80-х и 90-х
  • Каково быть гиком в тюрьме? Исповедь Анонимуса

Журнал доступен для онлайн-чтения и загрузки на Документах Google, на Dropbox, а также на Issuu.com.

Последние новости по проекту вы можете узнать в публичной странице журнала в социальной сети Google+: http://gplus.to/fpsmag. Добавляйте нас в круги, оставляйте свои комментарии и отписывайтесь в нашем сообществе.

Архив номеров журнала вы можете найти здесь.

суббота, 22 февраля 2014 г.

GScript - скриптовый язык для D

В игровом движке трудно обойтись без какого-либо способа динамического задания логики и поведения объектов, поэтому я решил написать для Atrium скриптовый язык. Это очень простой императивный язык с динамической типизацией и (пока) всего одним внутренним типом - float.

Что уже реализовано:
  • Модульная система, как в D;
  • Функции (есть поддержка рекурсии);
  • Локальные переменные;
  • Передача аргументов по значению и по ссылке. Что интересно, передача по ссылке возможна в любую функцию, так как ссылочный тип указывается при конкретном вызове функции, а не при ее объявлении;
  • Условный переход if...else;
  • Цикл while;
  • Возможность расширять язык собственными функциями на D.
Кодогенератор и виртуальная машина к языку пока находятся на стадии прототипа (реализация рабочая, но далека от оптимальной).

Пример кода на GScript:
import myPackage.myModule;

func main()
{
    var x = 10;
    var a, b;

    a = x * 2 + 1;

    while(a > 0)
    {
        a = a - 1;
        b = b + 1;
    }

    writeln(x, a, b);
}

Исходники проекта доступны на GitHub:
https://github.com/gecko0307/gscript
Примеры скриптов

Приветствуются предлолжения и пожелания - какую функциональность вы бы хотели видеть в языке (оговорка: поддержка ООП в ближайшее время не планируется).

среда, 22 января 2014 г.

Распараллеливание обработки изображений

API dlib.image позволяет создавать фильтры, которые легко распараллеливать на несколько процессоров. Изображение условно разбивается на несколько блоков заданного размера, которые затем обрабатываются фильтром через std.parallelism.
import std.parallelism;
import dlib.functional.range;
import dlib.image.image;

struct Block
{
    uint x1, y1;
    uint x2, y2;
}

alias Range!uint PixRange;

void parallelFilter(
     SuperImage img, 
     void delegate(PixRange blockRow, PixRange blockCol) ffunc, 
     uint bw = 100,
     uint bh = 100)
{
    if (bw > img.width)
        bw = img.width;
    if (bh > img.height)
        bh = img.height;

    uint numBlocksX = img.width / bw + ((img.width % bw) > 0);
    uint numBlocksY = img.height / bh + ((img.height % bh) > 0);

    Block[] blocks = new Block[numBlocksX * numBlocksY];
    foreach(x; 0..numBlocksX)
    foreach(y; 0..numBlocksY)
    {
        uint bx = x * bw;
        uint by = y * bh;

        uint bw1 = bw;
        uint bh1 = bh;

        if ((img.width - bx) < bw)
            bw1 = img.width - bx;
        if ((img.height - by) < bh)
            bh1 = img.height - by;

        blocks[y * numBlocksX + x] = Block(bx, by, bx + bw1, by + bh1);
    }

    foreach(i, ref b; taskPool.parallel(blocks))
    {
        ffunc(range!uint(b.x1, b.x2),
              range!uint(b.y1, b.y2));
    }
}

Пример (закрашивание сплошным цветом):

SuperImage filterTestMultithreaded(SuperImage img)
{
    auto res = img.dup;
    
    img.parallelFilter((PixRange row, PixRange col)
    {
        foreach(x; row)
        foreach(y; col)
        {
            res[x, y] = hsv(180.0f, 1.0f, 0.5f);
        }
    });
    
    return res;
}

Для сравнения - однопоточный вариант:

SuperImage filterTestSinglethreaded(SuperImage img)
{
    auto res = img.dup;
    
    foreach(x; img.row)
    foreach(y; img.col)
    {
        res[x, y] = hsv(180.0f, 1.0f, 0.5f);
    }
   
    return res;
}

На двухъядерном Intel Dual Core T2390 (1.86 ГГц) многопоточный вариант показывает прирост производительности на 70%.

вторник, 14 января 2014 г.

Интернационализация в D

Представляю вашему вниманию i18n.d - простое и минималистичное решение для интернационализации программ на языке D. Работает по принципу GNU gettext и других аналогичных инструментов: для перевода строки, ее нужно обернуть в функцию "_".
В данный момент модуль имеет поддержку Windows и всех POSIX-систем.

Пример использования:

import std.stdio;
import i18n;

void main()
{
    Locale.readLang("locale", ".lang");

    writeln("Hello, world!"._);
}

Программа будет искать файлы локализации (*.lang) в каталоге locale. Имена файлов должны соответствовать RFC 3066 (в POSIX-варианте). Кодировка - UTF-8.

Вот пример русской локали (ru_RU.lang):

"Hello, world!" = "Привет, мир!"
"Some text" = "Какой-то текст"

Исходный код i18n.d:
https://gist.github.com/gecko0307/8419717

вторник, 7 января 2014 г.

Итоги 2013 года

Завершился 2013 год, в течение которого я всеми силами старался выкроить свободное время для работы над Atrium и сопутствующими инструментами. Подведу итоги: что было сделано, какие в прошедшем году произошли важные релизы и достижения.
  • Сециально для Atrium был разработан игровой физический движок dmech с поддержкой нескольких видов геометрических тел и сочленений. Он еще далек от совершенства, но уже пригоден для использования в простых задачах игровой динамики;
  • Было выпущено 6 номеров электронно-познавательного журнала "FPS" (№№ 22, 23, 24, 25, 26, 27). Кстати, в феврале 2014 года журналу исполняется 6 лет!
  • Состоялось серьезное обновление dlib: в частности, пакетов dlib.math и dlib.image. Библиотека обогатилась новой функциональностью, переехала на GitHub и обзавелась поддержкой DUB;
  • Вышла Cook2, экспериментальная ветка программы сборки проектов Cook со значительными изменениями и улучшениями;
  • Вышла альфа-версия Arrow - тетрисоподобной игры-головоломки с оригинальной механикой.
Огромное спасибо всем, кто так или иначе помогал мне в течение года:
  • Андрею Пенечко (MrSmith33) - за багрепорты и багфиксы в dlib;
  • Наталии Чумаковой (d_o_r_i_a_n_a) - за помощь по матчасти и тестирование всех программ на Windows 7, а также за сотрудничество по журналу;
  • Александру Санникову (Suslik) - за советы и помощь по физике.

понедельник, 6 января 2014 г.

Редактор уровней для Atrium

После долгого перерыва я вновь возвращаюсь к работе над Atrium. Будущей игре нужны инструменты для подготовки контента, и я решил начать с редактора уровней. Конечно, в качестве редактора уровней можно было использовать один из существующих 3D-пакетов - например, Blender - но я отказался от этой идеи по следующим соображениям:
  • Blender "заточен" под моделирование, а не сборку сцен из готовых моделей. Нет встроенной системы ассетов, библиотеки материалов и т.д.;
  • В существующих программах нет возможности создавать новые классы объектов с нестандартными свойствами и функциональностью, специализированные для конкретного игрового движка;
  • Нет полноценного WYSIWYG, в то время как в собственном редакторе уровней используется графический движок от своей же игры, и картинка в редакторе совпадает с картинкой в игре;
  • Собственный редактор можно распространять параллельно с игрой, на тех же лицензионных условиях, а сторонний инструмент - не всегда.
Для разработки редактора я, как обычно, использую D и OpenGL, а в качестве тулкита - GTK+ (через биндинг GtkD). Планируется выпустить версии для Linux и Windows.