SNAIL ENGINE: КРОССПЛАТФОРМЕННЫЙ МОДУЛЬ ГРАФИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ

Авторы
Файлы

Рябинин К.В. Полотнянщиков И.С. Статья в формате PDF 254 KB

На сегодняшний день очень многие компьютерные программы используют мультимедийные возможности вычислительных систем - отображение трёхмерной графики и воспроизведение звука. Для работы с графикой используются готовые библиотеки визуализации. Одним из самых популярных стандартов таких библиотек является OpenGL. Однако библиотеки данного стандарта предоставляют лишь низкоуровневый доступ к графическому оборудованию, поэтому в сложных системах использовать их напрямую неудобно. Необходимо создавать прослойку между основной программой и библиотекой OpenGL. Такую прослойку принято называть модулем графического расширения.

В рамках описываемой работы был создан модуль графического расширения, который получил название Snail Engine. Он представляет собой объектно-ориентированную надстройку над библиотекой стандарта OpenGL. Так как трёхмерная сцена представляет собой набор объектов, принадлежащих различным классам, объектно-ориентированный подход наиболее адекватно подходит для организации модуля графического расширения.

Основное назначение модуля - облегчить труд программиста, разpaбатывающего крупное мультимедийное приложение. Для этого Snail Engine предоставляет возможность управления трёхмерной сценой на уровне геометрических примитивов более высокого уровня, чем OpenGL. Базовыми понятиями в Snail Engine являются трёхмерные объекты с их свойствами, такими как материал и положение в прострaнcтве, а также визуальные эффекты; в то время как в OpenGL - точки, многоугольники и матрицы преобразования. Кроме того, Snail Engine имеет встроенные функции загрузки моделей и текстур из внешних файлов (поддерживаются различные популярные форматы: для трёхмерных моделей - 3ds и md2, а для двумерных текстур bmp, png и др).

Модуль графического расширения написан на языке C++ с соблюдением требований платформенной независимости и может быть собран под любую платформу, для которой реализован OpenGL. На данный момент модуль тестировался под управлением операционных систем GNU / Linux и Windows.

Чтобы повысить производительность при работе со сложными специальными эффектами (нестандартное освещение, системы частиц и т.п.) в состав Snail Engine включено средство использования микропрограмм - шейдеров - на языке GLSL. Шейдеры позволяют ускорить обсчёт трёхмерной сцены за счёт переноса части вычислений на графический процессор. Кроме того, они делают мультимедийное приложение более структурированным, так как эффекты, описанные шейдерами, находятся за пределами основного программного кода этого приложения. Шейдеры могут быть легко изменены и изменения вступят в силу без перекомпиляции основной программы.

С применением шейдеров в работе реализован ряд нестандартных моделей освещения: модели Орена-Наяра, Кука-Торренса и Миннарта (физически точно учитывают отражение от различных типов поверхностей - камня, металла и земли соответственно), а также модель имитации подповерхностного рассеивания (моделирует частичную прозрачность материала) и неточечного источника света (источником является целый отрезок).

Для расширения мультимедийных возможностей модуля в него включены также средства воспроизведения звука, опирающиеся на библиотеку стандарта OpenAL и компрессор-декомпрессор Ogg Vorbis.

В Snail Engine реализована поддержка отображения трёхмерной сцены в стереорежиме при помощи шлема виртуальной реальности eMagin Z800. Таким образом, любое приложение, имеющее в основе данный модуль, будет совместимо с этим шлемом.

На базе Snail Engine был создан виртуальный интеpaктивный исторический музей, «экспонаты» для которого были получены на трёхмерном сканере Roland LPX-600. Это приложение является показательным примером использования модуля для решения реальной прикладной задачи.

В дальнейшем планируется использовать Snail Engine для визуализации задач имитационного моделирования и искусственного интеллекта (когнитивных игр).

БИБЛИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ В ОБЛАСТИ ЗНАНИЯ «БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ НАУКА», ПОДДЕРЖАННЫХ РОССИЙСКИМ ФОНДОМ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (ИТОГ 15-ти ЛЕТ)

Рассмотрена финансовая поддержка инициативных и издательских проектов в области знания «биология и медицинская наука» Российским Фондом Фундаментальных Исследований. Проанализированы количественные хаpaктеристики и динамика результатов конкурсов проектов по разным аспектам нейрофизиологии. ...

24 05 2026 5:52:39

«СИМФОНИЧЕСКИЕ ТАНЦЫ» РАХМАНИНОВА. ПЕРСПЕКТИВЫ БАЛЕТНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ

Статья в формате PDF 119 KB...

23 05 2026 10:21:12

ПРОБЛЕМА АДАПТАЦИИ ПЕРВОКУРСНИКОВ К УЧЕБНОМУ ПРОЦЕССУ

Статья в формате PDF 136 KB...

22 05 2026 22:37:55

ПЕДАГОГ – РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТОВ: МОДУЛЬ «СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПЕДАГОГА» (учебно-методическое пособие)

Статья в формате PDF 139 KB...

21 05 2026 2:16:27

УСЛОВИЯ, НАЛАГАЕМЫЕ НА ИМПУЛЬСНЫЙ МОМЕНТ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ЗАДАННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Статья в формате PDF 493 KB...

20 05 2026 8:15:28

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕРАПИИ ПАЦИЕНТОВ С АССОЦИАТИВНЫМИ ВАРИАНТАМИ МИКРОФЛОРЫ ПРИ УГРЕВОЙ БОЛЕЗНИ

Статья в формате PDF 274 KB...

19 05 2026 10:11:12

НЕОБХОДИМОСТЬ АНАЛИЗА НАГРУЗКИ В СОТОВЫХ СЕТЯХ

Статья в формате PDF 104 KB...

18 05 2026 22:24:27

ЭНТЕРАЛЬНОЕ КЛИНИЧЕСКОЕ ПИТАНИЕ В КОМПЛЕКСЕ ТЕРАПИИ ДЕТЕЙ С ОНКОГЕМАТОЛОГИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ

Статья в формате PDF 116 KB...

17 05 2026 14:53:41

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 115 KB...

16 05 2026 2:35:32

ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАМЕЩАЮЩЕЙ ТЕРАПИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ МНОГОЛЕТНИМ ПРОГРАММНЫМ ГЕМОДИАЛИЗОМ

Статья в формате PDF 91 KB...

15 05 2026 5:21:26

МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ШАХТЕРОВ

Статья в формате PDF 105 KB...

14 05 2026 14:56:32

ОБЩЕСТВЕННОЕ МНЕНИЕ О ПРОБЛЕМАХ ИНТЕГРАЦИИ ЛИЦ С НАРУШЕНИЯМИ ИНТЕЛЛЕКТА

Статья в формате PDF 110 KB...

13 05 2026 2:50:53

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО НОШЕНИЯ ПЛАСТИНОЧНЫХ ПРОТЕЗОВ НА ПРОЛИФЕРАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ СТРУКТУР ПРОТЕЗНОГО ЛОЖА ДЕСНЫ

Статья в формате PDF 133 KB...

12 05 2026 18:29:43

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ИБС И ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Статья в формате PDF 314 KB...

11 05 2026 4:49:17

ИННОВАЦИИ И ТРАДИЦИИ В ОБРАЗОВАНИИ

Статья в формате PDF 127 KB...

10 05 2026 12:49:10

К ВОПРОСУ О КИНИН – КАЛЛИКРЕИНОВОМ ПРОФИЛЕ ПРИ ТРАВМАТИЧЕСКИХ НОСОВЫХ КРОВОТЕЧЕНИЯХ

Статья в формате PDF 101 KB...

09 05 2026 14:23:41

К ВОПРОСУ О ПОЛУЧЕНИИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОАКТИВИРОВАННОГО ВОЗДУХА

Статья в формате PDF 239 KB...

08 05 2026 19:47:16

ЭТИОЛОГИЯ, ДИАГНОСТИКА И СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ ДИФФУЗНОГО ТОКСИЧЕСКОГО ЗОБА

Статья в формате PDF 280 KB...

07 05 2026 0:24:53

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ПРОЛИТЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ

Статья в формате PDF 293 KB...

06 05 2026 12:38:42

СHEMILUMINESCENT ***YSIS OF BLOOD IN THE MONITORING OF COMMON MAGNETIC FIELD THERAPY

Статья в формате PDF 119 KB...

05 05 2026 7:44:38

ФОТОГРАФИЯ КАК СРЕДСТВО ПОЗНАНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 103 KB...

04 05 2026 3:10:25

СМЕРТНАЯ КАЗНЬ В ЗЕРКАЛЕ РУССКОЙ КУЛЬТУРЫ И ФИЛОСОФИИ

В данной работе автор отвергает идею принятия cмepтной казни. Применение cмepтной казни приведет к нарушению природы государства, вырождению его духовной сущности. Если государство допускает возможность cмepтной казни, то ценность человеческой жизни падает, а для самих исполнителей cмepтной казни убийство станет обычным явлением. ...