OpenGL Performer: Нақты уақытты визуализация кітапханасы
OpenGL Performer
OpenGL Performer: OpenGL кітапханасы, жылдам визуалды симуляция үшін жасалған. SGI қолдауымен, Linux, Windows жүйелерінде қолданылады. C/C++ тілдерінде.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
OpenGL Performer, бұрын IRIS Performer деп белгілі болған және көбінесе жай ғана Performer деп аталатын, OpenGL негізінде құрылған, нақты уақытты визуалды симуляция қолданбаларын іске асыруға арналған коммерциялық қосымша кодтар кітапханасы. OpenGL Performer-ді SGI әзірлеген, және оны күтіп, жаңартуды жалғастыруда. OpenGL Performer IRIX, Linux және Microsoft Windows-тың бірнеше нұсқалары үшін қолжетімді. ANSI C және C++ интерфейстері де бар.
OpenGL Performer, formerly known as IRIS Performer and commonly referred to simply as Performer, is a commercial library of utility code built on top of OpenGL for the purpose of enabling hard real time visual simulation applications. OpenGL Performer was developed by SGI which continues to maintain and enhance it. OpenGL Performer is available for IRIX, Linux, and several versions of Microsoft Windows. Both ANSI C and C++ bindings are available.
Тарих
Performer 1991 жылы SGI-дің Open Inventor жобасының тобы, бұл кезде IRIS Inventor деп аталған, бағдарламалаудың қарапайымдығынан гөрі өнімділікке көбірек назар аударуды шешкен кезде пайда болды. Inventor пайдалануға оңай нысандар мен олармен өзара әрекеттесуге арналған түрлі UI элементтерін ұсынса, Performer өнімділік үшін динамикалық түрде қайта құрыла алатын сахна графикалық жүйесіне баса назар аударды, бұл рендеринг міндеттерінің әртүрлі кезеңдерін бірнеше жіптерде параллель түрде орындауға мүмкіндік берді. Performer сахнаны гистерезис диапазондарымен және жоғалу мүмкіндіктерімен егжей-тегжейлі сипаттауға мүмкіндік берді. Фрейм жылдамдығы мен статистика бақыланды және «стресс» факторы есептелді. Бұл кадр жылдамдығын сақтау үшін сахнадағы егжей-тегжейлі деңгейді одан әрі реттеуге, қажетсіз бөлшектерді жоюға мүмкіндік берді. Performer-дің басқа да маңызды мүмкіндіктеріне симметриялық көп процессорлық мүмкіндіктерді пайдалану, бірнеше графикалық құбырларды қолдау және жоғары деңгейдегі жүйелердің кеңейтілген ресурстарын пайдалану кірді. Осы себепті Performer күрделігіне қарамастан пайдалануға оңай болды. Қолданбаларды іріктеу және рендеринг әртүрлі физикалық процессорларға бекітілген әртүрлі жіптерде орындалуы мүмкін. Көп құбырлы (көп графикалық жүйелер) конфигурациясында әр графикалық құбырдың рендерингіне арналған жеке жіп болды, ал іріктеуге де арнайы процессор тағайындалды. Деректерді беттеу, текстураны беттеу, нүктелік жарық көздерін басқару (ұшу симуляциясы үшін) және соқтығысуды анықтау үшін қиылысуды тексеру сияқты кеңейтілген мүмкіндіктер де асинхронды I/O және өңдеуді графикалық өнімділікке кері әсер етпей орындауға мүмкіндік беретін арнайы процессорлармен жабдылды. Бұл күрделіліктің көп бөлігі салыстырмалы түрде жоғары деңгейдегі конфигурация шақырулары бар қарапайым сахналық график API-нің астында жасырылды, олар жіптер мен процестер аралық байланысты орнату үшін қолданылды. Performer-дің өзіндік файл форматы болмады, тек MultiGen-нің OpenFlight форматын жүктеуіш сияқты үшінші тараптың плагиндерін қолдады. Сондай-ақ, әдепкі орындалу уақыты болмады, тек үлгі код және жиі қолданылатын және өзгертілетін «perfly» үлгілік қосымшасы болды. Бұл оның пайдалануы қиын деген репутацияға ие болуына ықпал еткен болуы мүмкін. 1990 жылдардың ортасында Inventor мен Performer-ді біріктірудің қажеті жоқ екені анық болды. Бұл SGI-ді Inventor және Performer (қазіргі API shims) негізінде Cosmo 3D жобасын құруға және оны SGI платформасындағы болашақ жұмыстар үшін жаңа және жоғары деңгейдегі стандартталған API ретінде насихаттауға итермеледі. Алайда, Cosmo 3D-нің алғашқы бета нұсқасынан кейін SGi Intel және IBM (кейін DEC) компанияларымен бірігіп, Cosmo-ның тазартылған нұсқасы болған OpenGL++ құрды. Бұл жоба SGI Microsoft-пен бірге дамытқан, одан да ұқсас Fahrenheit жобасына назар аударған кезде тоқтап қалды. Бүгінгі күні Inventor және Performer жеке өнімдер болып қала береді және біріктірілген нұсқалардың ешқайсысы пайда болған жоқ.
Performer came about in 1991 when a group from SGI's Open Inventor project, then known as IRIS Inventor, decided to focus on performance rather than ease of programmability. Whereas Inventor delivered easy to use objects and various UI elements to interact with them, Performer focused on a scene graph system that could be re arranged on the fly for performance reasons, allowing the various passes of a rendering task to be performed in parallel in multiple threads. Performer allowed the scene to describe levels of detail with hysteresis bands and fade capabilities. Frame rate and statistics were monitored and a 'stress' factor was calculated. This could be used to further weight the level of detail in the scene eliminating detail to maintain a target frame rate. Other key features of Performer were the use of symmetric multi processing capabilities, support multiple graphics pipes and the ability to utilize the scalable resources of high end systems. In this regard Performer was actually simple to use given the underlying complexity. Application culling and rendering could be running in different threads locked to different physical processors. In a multi pipe (multiple graphics subsystems) configuration rendering to each graphics pipe would have a dedicated thread and similarly culling would also have a dedicated processor. Advanced features like database paging, texture paging and point light source management (for flight simulation) and intersection testing for collision detection would also have dedicated processors allowing asynchronous I/O and processing to occur without negatively impacting graphics performance. Most of this complexity was hidden beneath a simpler scene graph API with relatively high level configuration calls which could be made to set up the threads and inter process communication. Performer did not have a native file format, merely plugin loaders from 3rd parties such as MultiGen's OpenFlight format loader. Similarly there was no default runtime, there was sample code and the often used and often modified 'perfly' sample application. This probably contributed to its reputation for being difficult to use. By the mid 1990s it started to become clear that there was no reason that Inventor and Performer could not be combined. This led to the Cosmo 3D project that SGI was intending to build both Inventor and Performer (now essentially API shims) out of, as well as promote as a new and higher level standardized API for future work on the SGI platform. However, after the first beta release of Cosmo 3D, SGi joined with Intel and IBM (and later DEC) to create OpenGL++, essentially a cleaned up version of Cosmo. This project died when SGI turned their attention to an almost identical project with Microsoft known as Fahrenheit, which was also killed. Today Inventor and Performer remain separate products, and none of the combined versions ever saw the light of day.
Ерекшеліктері
Performer негізінен екі кітапханадан тұрады: төменгі деңгейдегі libpr және жоғары деңгейдегі libpf. libpr кітапханасы pfGeoSet және pfGeoState тұжырымдамасына негізделген жоғары жылдамдықты рендеринг функцияларына объектіге бағытталған интерфейс ұсынады. pfGeoSet – көпбұрыштар немесе сызықтар сияқты графикалық примитивтердің жиынтығы. pfGeoState белгілі бір pfGeoSet-ке қатысты қасиеттерді, мысалы, жарықтандыру, мөлдірлік және текстуралауды қамтиды. libpf кітапханасы иерархиялық көрініс графиктерін жасау және манипуляциялау, көрініс өңдеу (симуляция, қиылысу, кесу және сызу тапсырмалары), егжей-тегжейлілік деңгейін басқару, асинхронды деректер қорын беттеу, динамикалық координаттар жүйесі, қоршаған орта модельдері, жарық нүктелері және тағы да басқаларын қамтиды. Бұл кітапхана сонымен қатар бірнеше графикалық құбырларда таратылған бірнеше көрініс терезелерін (viewport) ашық түрде қолдайды. Басқа Performer кітапханалары – libpfutil, libpfdb, libpfui және т.б. – оптимизацияланған геометрия жасау, деректер қорын түрлендіру, құрылғыдан кіріс (мысалы, сыртқы flyboxes және MIL STD 1553 mux шиналарымен байланыс үшін), қозғалыс модельдері, соқтығысу модельдері және Open Inventor, OpenFlight, Designer's Workbench, Medit және Wavefront obj файлы сияқты жалпы дерек форматтарын қолдайтын форматтан тәуелсіз деректер қоры интерфейсін ұсынады.
Performer consists primarily of two libraries: the lower level libpr and the higher level libpf. The libpr library provides an object oriented interface to high speed rendering functions based on the concept of a pfGeoSet and a pfGeoState. A pfGeoSet is a collection of graphics primitives, such as polygons or lines. A pfGeoState encapsulates properties pertaining to a given pfGeoSet such as lighting, transparency, and texturing. The libpf library includes functions for the generation and manipulation of hierarchical scene graphs, scene processing (simulation, intersection, culling, and drawing tasks), level of detail management, asynchronous database paging, dynamic coordinate systems, environment models, light points, and so on. This library also provides transparent support for multiple viewports spread across multiple graphics pipelines. Other Performer libraries libpfutil, libpfdb, libpfui, etc. provide functions for generating optimized geometry, database conversion, device input (such as for interfacing with external flyboxes and MIL STD 1553 mux busses), motion models, collision models, and a format independent database interface that supports common data formats such as Open Inventor, OpenFlight, Designer's Workbench, Medit, and Wavefront obj file.