Wow, che forme!

Mi sono preso una giornata sabatica per cercare informazioni sulle geometrie, ed ho fatto davvero delle bellissime scoperte.
La prima, prima su tutte, è quella di poter realizzare le superfici di suddivisione con suddivisione infinita! Il che vuol dire massima correttezza nel rendering, e la tecnica non è neanche particolarmente lenta, anzi! :D
La tecnica si può applicare sicuramente alle catmull-clark ed alle loop, penso anche alle doo-sabin ma non sono ancora sicuro.

Molte delle tecniche che vado ad esporre fra poco sono molto complesse, a livello matematico in genere, ma a volte anche a livello implementativo. Quindi non verranno implementate a breve. Però sono tutte previste per delle versioni future di cassata, c'è solo da aspettare :)

Ecco le cose che verranno implementate (e che sono sicuramente tecnicamente possibili):

• Shader per le geometrie. Questo permette di fare geometrie personalizzate, ad esempio frattali, ma qualunque cosa venga in mente va benissimo.
• Geometrie infinite. Questo vuol dire semplicemente che si possono ad esempio fare dei piani (cosa utile quando si fa magari qualche scena di prova e si han problemi con l'orizonte :) ).
• Mesh, NURBS e superfici di suddivisione catmull-clark, loop e doo-sabin. Le prime 2 a scelta con suddivisione "tradizionale" od infinita (quindi senza più problemi di suddivisione insufficente od altro). Per l'ultima solo la prima soluzione. Tutte le superfici di suddivisione supporteranno anche parametri speciali come piegature ed altre cose simili.
  
• Displacement, sia tramite texture procedurali che immagini.
• CSG, Constructive Solid Geometry, ovvero le operazioni booleane, quindi intersezioni, unioni e differenze (da quel che ho capito sono davvero utili a livello di CAD anche nel rendering, a seconda di come si affronta il rendering). È ancora da decidere come combinare questa tecnica con l'UV-Mapping.
  

Ecco invece quello che mi piacerebbe implementare ma che non sono sicuro sia possibile, per problemi tecnici:

• Doo-sabin suddivise all'infinito come le altre superfici di suddivisione. Sono quasi convinto che si possa fare, ma non ne sono sicuro ancora al 100%.
• Displacement con suddivisioni infinite, quindi un displacement perfetto, senza alcun problema di risoluzione, ne rallentamenti all'aumentare di questa, e via dicendo. Purtroppo da questo punto di vista sono abbastanza scettico sulla sua realizzabilità, ma comunque non si sa mai.
• Applicazione perfetta delle texture su superfici di suddivisione all'infinito. Quest'ultimo punto non deve trarre in inganno perché comunque l'applicazione delle texture sulle superfici di suddivisione, col metodo detto prima, è ottima. Solo che non è proprio perfetta. Sono abbastanza convinto che si possa risolvere, ma non sicuro come per il primo punto di questa lista.

Invece qua c'è una lista delle cose da valutare per l'inserimento (l'unico scopo che avrebbero è ottimizzare il rendering, poiché sono già realizzabili con le strutture viste prima):

• Punti, curve ed altre cose di questo genere, che normalmente non verrebbero visualizzate perché sono adimensionali o monodimensionali, ma che poi verrebbero "ispessite". Possono essere utili per le particelle, per il pelo e per altre tecniche simili. Alternative possibili sono le nurbs o le superfici di suddivisione, ma sono abbastanza lente, quindi avere un oggetto appositamente progettato per queste cose, che permetta di velocizzare il rendering, è senza dubbio preferibile. Faccio comunque notare che la maggior parte delle cose fatte con le particelle possono essere simulate molto meglio con dei materiali appositi. Non è così nel caso del pelo, ma per esempio per fuoco o fumo probabilmente conviene fare un materiale apposito (ma dipende comunque tutto dai casi). È probabile che verranno introdotte.
• Geometrie più semplici come sfere, coni, cilindri, cuboidi ed altre cose simili. Sono tutte estremamente facili da rappresentarsi con le nurbs, ma è da decidere se vale davvero la pena di fare una struttura ottimizzata per gestirle. Non ho idea di quanto siano importanti per alcuni modellatori che ne fanno uso, o per un qualche modo di "fare grafica", se saranno importanti verranno implementate.
  

Lo so che sono una mole enorme di roba, ma non vuol dire che si debbano realizzare tutte ora, anzi. Probabilmente prima che si realizzino tutte passeranno almeno 2-3 anni. Questo post era solo per dire cosa aspettarsi sulle geometrie nei prossimi anni con cassata :)

Il primo formato non si scorda mai

In attesa di avere la nuova estensione ho cominciato a progettare ciò che ci starà dentro il file.
La progettazione è durata poco, un'oretta, anche se c'è da dire che ci penso già da molto, ma proprio perché è durata poco, unito al fatto che ancora molte parti di cassata vanno scritte, la rende solo ed esclusivamente un riferimento, probabilmente cambierà molto nel futuro.
Ciononostante ho fatto in modo che fosse la più corretta possibile.

Ho scritto un semplice file di esempio che illustra ciò che ho pensato, ecco il link.

Nel punto dove c'è ??? non c'è una bizzarra sintassi, ma ancora quella zona è "oscura" :D .
Per il resto, per chi fosse già pratico di XML, noterà che c'è qualche bizzarro uso dei tag, in particolare quell'in invece dei tag diretti, ed un lettore attento noterà anche le use.
Questo è per il particolare meccanismo di uso degli shader che stò progettando per cassata, che non ho mai esposto qui perché ancora troppo immaturo.
Molte cose di quelle che si vedono nel file si riferiscono a cose future, perciò se volete sapere qualcosa chiedete pure.

Quanto cambierà del file che potete vedere non lo so proprio. Penso abbastanza, ma è difficile fare stime, chi vivrà vedrà :)

Per il resto rimanete sintonizzati per altre succulente novità :D

Una prova di creatività

Dico subito che i lavori stanno andando benissimo e lisci come l'olio.
Ora però ho bisogno della vostra creatività :)
Ho bisogno di trovare una bella estensione per i file di descrizione della scena.

Ecco i requisiti che mi piacerebbe avesse:

• estensione di 3 caratteri
• il nome deve potersi leggere come un dolce detto in italiano. La lettura può non essere letterale ma artistica (ad esempio non so quanti di voi sanno che png si legge ping :) ),
• il nome è un acronimo in inglese che descrive cos'è il file,
• il nome contiene la lettera C, che nell'acronimo va espansa con "Cassata".

Proponete quello che volete, va bene pure che non rispetti qualcuno dei punti, ma più ne rispetta meglio è. Alla fine sceglierò la più bella, se ce n'è qualcuna che mi convince.

Per dare un'idea di cosa si potrebbe fare, a me è venuto in mente crd, cassata rendering definition, che si legge cardo, e non va bene sia perché la lettura è troppo artificiosa (ok artistica ma qui si esaggera) sia perché il cardo non è un dolce :)

Ok, allegate tutte le soluzioni che volete allora come commenti, abbondate pure se ne avete tante, se sceglierò una delle vostre estensioni, a meno che non vogliate il contrario (magari per ragioni di privacy o che so io) potete comunicarmi il vostro nome e cognome (anche via email se preferite), che provvederò a metterli nel README indicando che quello è l'autore del nome dell'estensione :)
Se preferite darmi il nome e cognome solo nel caso in cui il vostro nome viene scelto mi sta bene pure, basta che me lo comunichiate e mi diate un recapito per contattarvi (se non lo possiedo già). Non mi approprierò di nessun nome che avete scelto a meno che non scriviate PER ISCRITTO che volete rimanere anonimi nel commento. Mi raccomando, sennò mi obbligate a scartare la vostra estensione a priori :)

Per il resto, inventate, inventate :)

Si ricomincia!

Finalmente ricomincio il lavoro :)
Dico subito che non ho scritto ancora codice, ma mi sono messo a progettare un po' di cose, e poiché sono sempre per uno sviluppo aperto vi illustro subito le novità.

La roadmap stà cambiando notevolmente, non è ancora pronta la nuova quindi non la pubblico, ma sappiate che la vecchia roadmap sta subbendo molti cambiamenti.
Per ora mi limito a dire cosa cambia nella 0.1.

Innanzitutto fermo alcune cose (ovviamente solo momentaneamente) che erano previste per la 0.1, in particolare il rendering distribuito, che verrà presumibilmente reinserito prima dell'uscita della 1.0, ma non ora.
Questo nonostante sia una delle cose più avanti col progetto, ed il motivo è che la complessità aggiunta è molto grande, ed aggiungerla ora è davvero molto pesante.
Il codice comunque rimane, in attesa di essere ripreso in seguito.

Un'altra cosa che cambia è il supporto dei job, che si modifica un po'.
Per spiegare come funzionano i job è necessario spiegare come funziona il processo di rendering e come viene suddiviso.

Innanzitutto abbiamo le scene. Ogni scena è un qualcosa che vogliamo renderizzare. Potrebbe essere un'immagine, un filmato e quant'altro.
Poiché per ora è prematuro cominciare a lavorare su cose come i filmati mi sono limitato al rendering di immagini, e di queste parlerò, più avanti potrò facilmente estendere il tutto in modo che funzioni anche coi filmati :)
Inizialmente cassata renderizzerà solo una scena alla volta, cosa che ovviamente cambierà.

Ogni scena è composta da una serie di layer. I layer sono rendering da fare singolarmente (in realtà la faccenda non sarà sempre così semplice, ho già in mente qualche chicca molto succulenta, ma prima di parlarne voglio avere le idee più chiare).
I layer servono per fare compositing, regolare l'intensità luminosa quando il rendering è finito e quant'altro.
Inizialmente cassata renderizzerà solo un layer per scena.
Ogni layer può avere un tipo diverso usato internamente (leggi il mio vecchio post per capire di che parlo).

Ogni layer è composto da pass. I pass inizialmente saranno virtualmente identici tra di loro, ma in futuro potrebbero essere realizzati con tecniche diverse (magari anche scelte dinamicamente per aumentare la velocità del rendering il più possibile).
Ogni pass sarà un rendering corretto, ed unendo più pass si diminuirà progressivamente il rumore. L'importanza dei pass deriva principalmente da 2 motivi:

• L'utente decide di fare un pass ad una data qualità, viene un rendering e decide che quel rendering va bene, gli piace, ma è troppo rumoroso. Esegue quindi altri pass (magari uno solo ad alta qualità) per ridurre il rumore. Così facendo è possibile sia migliorare la qualità di un rendering, sia riprendere un rendering cominciato precedentemente (ovviamente solo tra un pass e l'altro), sia magari generare un'anteprima in pochi minuti e poi decidere che va bene e migliorarne la qualità.
• Si potrebbero fare tanti pass con il rendering distribuito, e poi unirli tutti assieme in un secondo momento. Questo semplifica molto l'architettura distribuita ed ha buone prestazioni, ma tuttavia non è detto che siano le migliori possibili e poi bisognerà analizzare meglio la situazione.

Infine ogni pass viene ritagliato in job. Ogni job inizialmente si occuperà di renderizzare alcuni pixel dell'immagine. In futuro questi schemi potrebbero cambiare, a seconda dell'algoritmo utilizzato per la generazione del pass, ma in ogni caso un job si occupa di creare un frammento di pass.
L'importanza di un job deriva dal fatto che ogni job è eseguito su un thread diverso, e quindi è possibile utilizzare più core o CPU o quant'altro, e che ogni job può essere virtualmente eseguito su un altro computer, e quindi dare un'altra possibilità di rendering distribuito.

Detto questo vi lascio, se riesco scriverò del codice già sabato (domani, o meglio oggi visto l'orario, avrò degli impegni e non penso che riuscirò a fare nulla, ma non si sa mai :D ).

Pausa ed interni

Beh, per prima cosa, come avevo detto qualche giorno fa sul forum di blender.it, sono in pausa. Quando riprenderò mi farò sentire con le novità.
In attesa della fine della pausa ho preparato un grafico che descrive l'architettura interna di Cassata, ve lo mostro e poi ne commento ogni parte:


Consiglio di cliccarci su per ottenere l'ingrandimento.
Per prima cosa descrivo il funzionamento di Cassata globale, poi fornirò informazioni su ogni blocco e sullo stato attuale.

L'interfaccia (che comunica con l'esterno sia con altri cassata per il rendering distribuito, sia con il modeler o comunque il front end) dice che compiti svolgere al commander.
Questo, capito qual'è il suo compito, comanda di nuovo l'interfaccia (per comandare altri cassata in rendering distribuito) ed instanzia diversi job. Ogni job è eseguito su un thread diverso.
Il job si occupa di renderizzare una parte dell'immagine. Una volta partito tutto i job comunicheranno con la camera, e sarà lei ad invocare l'integratore montecarlo e poi scrivere sull'immagine.

Ora andiamo blocco per blocco:

• Interface: S'interfaccia coi front end e con altri cassata.
• Lo stato attuale è già buono, anche se necessita di parecchie modifiche. Comunque è funzionante.
• Commander: Decide come dividere il lavoro e che lavori fare.
• Attualmente esiste, ma è davvero embrionale.
• Configuration Engine: Legge il file di configurazione di Cassata e decide come influenzare le procedure di rendering e qualunque altra cosa.
• Attualmente esiste e funziona correttamente, ma saranno da aggiungersi opzioni mano a mano che serviranno.
  
• Job 1... n: Eseguono un lavoro.
• Esistono, ma sono appena accennati e l'interfaccia è totalmente da rivedere.
• Scene Engine: Gestisce l'intera scena, compreso il contenuto.
• Praticamente non esiste.
• Camera: Gestisce la camera.
• Nulla ancora fatto.
• Image: Dove viene generata l'immagine, il filmato o quant'altro.
• Nulla ancora fatto.
  
• Montecarlo Integrator: Esegue l'integrazione montecarlo. La magia dell'unbias avviene qui.
• Nulla ancora fatto.
• Shader Engine: Interpreta gli shader e li esegue.
• Nulla ancora fatto.
• Mesh 1... n: In realtà non solo mesh, ma qualunque altro oggetto. Fornisce la geometria del oggetto della scena.
• Non ancora cominciato.
  
• Geometry Engine: Fornisce la geometria della scena.
• Lo si vede agganciato allo shader engine perché in futuro mi piacerebbe che lo fosse, ma probabilmente questo collegamento avverrà dopo Cassata 1.0.
• Non ancora cominciato.
• Material Engine: Gestisce tutti i materiali. Viene interrogato dal geometry engine quando necessario.
• Non ancora cominciato.
• Material 1... n: I materiali della scena. Come La camera (ed in futuro anche le geometrie) viene comandato da shader.
• Non ancora cominciato.

Come vedete il lavoro da fare è tanto e non garantisco che l'architettura interna non cambierà.
Ma andiamo a vedere cosa non c'è nel diagramma.
Moltissimi collegamenti non sono esattamente così o non sono presentati, per semplicità e pulizia del disegno. Ho descritto ad alto livello il funzionamento del renderer, senza scendere eccessivamente nei dettagli, e quindi volutamente ho deciso di tralasciare i dettagli nella scena.
Oltre a questo ho evitato di mettere l'architettura a plugin e l'architettura di caching.
La prima perché è pressocché ovunque ed il disegno sarebbe diventato troppo pesante.
La seconda è pure quasi ovunque ed ancora non progettata, per cui non sapevo neanche cosa mettere.
Mancano anche tutte le gestioni dei layer, soprattutto perché per ora la progettazione è troppo immatura.
Mancano anche molti componenti minori, che in un insieme ad alto livello come questo non erano necessari.

Per il resto non c'è altro da dire, alla prossima :)