Kaesar

一个渲染引擎，本来是跟着 Cherno 要完成一个游戏引擎的，但发现自己好像更对渲染感兴趣些，所以最后只做了渲染的部分，不过比 Cherno 的 Hazel 渲染部分做的深一些好像（也可能没有，因为视频我没看完😂）。最后主要是参考了 ErfanMo77 的 Syndra。

目前还没完成，最近比较忙没太多时间来继续写这个，可能论文开题之后会继续，之后也可能会将其完善成一个引擎😊。

截图

特性

• 引擎
  • 使用了 ImGui 编辑器 Editor 支持 Docking
  • 实体组件系统（ECS）
  • 事件系统
  • 控制台日志
  • 代码高度封装
  • 模型和纹理加载，使用了 Assimp 支持 40 余种文件格式
  • 使用 YAML 序列化和反序列化以保存和加载场景
  • 调试可视化工具（GBuffer、深度/法线贴图等）
  • 组件编辑器（材质、网格、光源、名称和相机）
  • Gizmos
  • 加载 HDRI环 境贴图等等
• 渲染
  • 延迟渲染
  • 材质系统
  • PBR (Physically-Based Rendering)
  • IBL (Image-Based Lighting)
  • PCF (Percentage Closer Filtering)
  • PCSS (Percentage Closer Soft Shadows) 软阴影
  • FXAA 抗锯齿等
  • 不同类型的光源等等

Bugs

😅😅😅目前我已知的大概有两个比较严重的 bug：

1. 从文件中打开场景时，渲染出的颜色会泛白，应该是 HDR 到 LDR 转换的问题；
2. 从文件打开场景或是新建场景时有概率无法渲染出物体（物体材质和 Shader 失效导致全是黑色），但是 HDRI 环境贴图能正常显示。

未来（小声🤫）

1. 修复所有 bug
2. 设计一个 Logo
3. 完善环境光部分的代码封装工作
4. 引擎：
   • 资源管理器和内容浏览器
   • 物理引擎
   • 脚本系统等
5. 渲染：
   • 使用 VSSM (Variance Soft Shadow Mapping) 加速 PCSS
   • PRT (Precomputed Radiance Transfer)
   • RSM (Reflective Shadow Maps)
   • SSR (Screen Space Reflection)

编译

目前，仅支持 Windows 操作系统，推荐使用 Visual Studio 2022。

首先，使用以下命令克隆存储库：git clone --recursive https://github.com/qzlu-cyber/Kaesar。如果之前是非递归地克隆存储库的，则使用 git submodule update --init 命令来克隆必要的子模块。

然后，运行 scripts/setup.py 脚本来下载并安装所有必要的依赖项，如 VulkanSDK，为什么需要 Vulkan 可以看看这篇文章。 这个地方不好配置，而且现在 Vulkan 官网已经没有 Debug 版本的下载链接了（所以也就无法通过 scripts/setup.py 来配置了），需要在配置好 Vulkan 的环境后单独在 Vulkan 根目录打开 maintenancetool.exe 通过添加组件下载，建议使用 1.3.216.0 版本的 VulkanSDK。完成之后双击项目根目录的 GenerateProjects.bat 会生成一个 Visual Studio 解决方案。之后，就可以在 Visual Studio 中编译和运行引擎。

第三方库

以下是引擎使用的一些第三方库：

• GLFW：用于处理窗口、鼠标和键盘事件。
• GLAD：OpenGL 函数加载器。
• GLM：矩阵和向量操作。
• spdlog：用于控制台调试日志记录。
• Assimp：加载支持 40 多种文件格式的 3D 模型。
• stb_image：用于读取和加载纹理。
• ImGui：用于编辑器用户界面的即时模式图形用户界面。
• ImGuizmo：编辑器中的工具。
• Entt：用于实体组件系统（ECS）。
• yaml-cpp：场景序列化和反序列化。
• Vulkan SDK：着色器编译和反射。
• Premake：项目配置和 Visual Studio 解决方案生成器。

这些第三方库在构建和运行 Kaesar 引擎时发挥了重要作用，提供了各种功能和工具的支持。

作者

qzlu-cyber

感谢

The Cherno 的系列课程 C++ 和游戏引擎系列

ErfanMo77 Syndra 引擎

GAMES 平台、闫令琪老师

• GAMES101 图形学入门课程

• GAMES202 高质量实时渲染

LearnOpenGL CN (learnopengl-cn.github.io) OpenGL 系列教程

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