MicroRenderer

一个用 C++20 构建的软光栅化渲染器，从零开始实现了完整的 3D 渲染管线。

主界面：包含配置面板、渲染视图和纹理查看器。

主要特性

• 核心渲染:
  • 基于 CPU 的分块光栅化，支持多线程（OpenMP）
  • 多重采样抗锯齿 (MSAA)
  • Z-Buffer 深度测试
• 光照与着色:
  • Phong 光照模型（环境光、漫反射、镜面反射）
  • Shadow Mapping 阴影
  • 法线贴图（切线空间/模型空间）
• 高级功能:
  • 天空盒（球形/立方体贴图）
  • 灵活的纹理系统（多种环绕和过滤模式）
• 交互式界面:
  • 使用 ImGui 实现实时参数配置和渲染预览
  • 场景、相机、光照和材质的动态调整

快速开始

构建与运行

依赖项

• C++20 编译器（MSVC 2019+、GCC 10+、Clang 11+）
• CMake 3.12+
• OpenGL（系统自带）
• OpenMP（可选，用于多线程加速）

注意：GLFW 已包含在 extern/glfw 中，无需额外安装。

Windows (MSVC)

# 克隆仓库
git clone https://github.com/laoelaos/MicroRenderer.git
cd MicroRenderer
# 配置与编译
cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build --config Release
# 运行
.\bin\MicroRenderer.exe

Linux / macOS

# 克隆仓库
git clone https://github.com/laoelaos/MicroRenderer.git
cd MicroRenderer
# 安装 OpenMP（可选，提升性能）
# Ubuntu/Debian:
sudo apt-get install libopenmp-dev
# macOS:
brew install libomp
# 配置与编译
cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j$(nproc)
# 运行
./bin/MicroRenderer

首次运行

程序启动时会弹出场景加载窗口，默认加载 obj/default2.sc。您也可以选择其他场景文件或自定义场景配置。

使用说明

1. 从 加载场景 面板加载一个 .sc 场景文件。
2. 在 渲染设置 下拉菜单中选择渲染模式
3. 在 场景设置 中实时调整相机、光照和材质参数，观察渲染结果。

渲染管线

顶点数据 → 顶点着色 → 图元装配 → 裁剪 → 透视除法 → 视口变换 → 光栅化 → 片段着色 → 深度测试 → 帧缓冲

未来计划

• PBR 材质系统
• 后处理效果 (SSAO, Bloom)
• 延迟渲染管线
• 软阴影 (PCF)

致谢

• tinyrenderer - 项目灵感来源
• Dear ImGui - UI 库
• stb - 图像读写库