Fidget Teknolojisi

Tanıtım

• Fidget, büyük ölçekli matematiksel ifadeleri temsil etme, derleme ve değerlendirme için bir kütüphanedir; özellikle implicit yüzeylerin arka ucu olarak tasarlanmıştır.
• Çeşitli amaçlar için esnek biçimde kullanılabilen bir kütüphanedir.

Implicit yüzey nedir?

• Implicit yüzey, f(x,y,z)→d biçimindeki bir ifadedir; d pozitifse nokta modelin dışında, negatifse içinde yer alır.
• Örneğin, yarıçapı 1 olan bir küre f(x,y,z)=x²+y²+z²−1 ile ifade edilebilir.
• Fidget, temel aritmetik işlemlerle kurulan kapalı-form implicit yüzeylere odaklanır.

Implicit yüzeylerin avantajları

• Implicit yüzeyler sade bir yapıya sahiptir ve büyük ölçekli paralel değerlendirme için uygundur.
• CSG işlemleri (birleşim, kesişim vb.) kolayca uygulanabilir.
• Kapalı-form denklemler optimizasyon için elverişlidir ve değerlendirme sırasında hangi dalın seçildiği izlenebilir.

Köken

• Son 10 yıl boyunca implicit yüzeylerin render edilmesi ve değerlendirilmesi üzerine araştırma yapıldı.
• Fidget, kişisel bir araştırma projesidir ve libfive gibi mevcut çekirdeklerin yerine geçecek şekilde Rust ile yazılarak kullanımı kolaylaştırılmıştır.

Kütüphane yapısı

• Fidget üç ana katman ve demo uygulamalardan oluşur.

Ön yüz: Matematiksel ifade oluşturma

• Fidget, matematiksel ifadeleri oluşturmak için Rhai betik dilini kullanır.
• Matematik ağacı, tekrarları kaldırmak için yönlendirilmiş bir döngüsüz grafik olarak düzenlenir.
• SSA tape, grafiği doğrusal koda düzleştirir.

Arka uç: Hızlı ve esnek değerlendirme

• Fidget arka ucu, ön yüze ayrılmıştır ve çeşitli değerlendirme modlarını destekler.
• JIT derleyici, bayt kodunu makine komutlarına dönüştürerek performansı üst düzeye çıkarır.

Algoritmalar

• Fidget, hızlı değerlendirme temeline dayalı olarak çeşitli render ve meshleme algoritmalarını uygular.
• Meshleme, su geçirmezlik, manifoldluk ve keskin özelliklerin korunmasını garanti eden Manifold Dual Contouring kullanır.

Demolar

• Fidget çeşitli demolar içerir; web GUI en ilgi çekici bölümdür.
• Web geliştirme alanındaki en yeni teknolojileri keşfetme fırsatı olarak kullanılmaktadır.

Gelecek potansiyeli

• GPU arka ucu eklenmesi, meshleme iyileştirmeleri, standart kütüphane oluşturulması ve üst düzey dil bağlayıcıları gibi konular düşünülmektedir.

Sonuç

• Fidget artık herkese açık olarak kullanılabilir ve Rust projelerine kolayca eklenebilir.
• Açık kaynak ve ticari kullanıma uygun bir lisans ile sunulmaktadır.

[GN⁺]

Hacker News yorumları

• Bu proje, veri yapıları, algoritmalar, düşük seviyeli performans çalışmaları, derleyiciler, renderlama/bilgisayar grafikleri, UI/UX tasarım araçları ve GPGPU programlama gibi çeşitli bilgisayar bilimi alanlarını kapsıyor

  • Sosyal medya veya blog RSS beslemelerinden ek güncellemeler alabiliyorsunuz

• Yorumcu diğer harika gönderileri okuyordu

• Kendi implicit yüzey çizicimi yazarken bu projenin çok işe yarayacağını düşündüm

  • Kendi yaklaşımım bir miktar benzer ama daha az optimize edilmiş ve doğrudan GLSL üretiyor
  • Bu projeyle değiştirmeyi çok istiyorum

• libfive çoğunlukla C++ ile yazılmış 40K satırdan oluşuyor ve orijinal yazarına göre bile hacklemesi zor

  • Birkaç ay derleme yapmazsanız yapıyı çoğu zaman bozar ve CMake'i değiştirmeniz gerekir
  • Derleme sorunlarının bu kadar büyük bir mesele olmaması beni şaşırttı

• En iyi kod tabanlı CAD yazılımını arıyorum ve cad query denedim ama birkaç sorun vardı

  • 3D baskı için önerilecek bir yazılım arıyorum

• Üniversite yıllarında bir nükleer fizik simülatöründe implicit yüzey temelli işler yaptım

  • R fonksiyonu her yerde türevlenebilir
  • Hâlâ büyük ölçüde eski/legacy Fortran kodu kullanıldığını düşünüyorum

• Yüzey üretimi için bir soyut ağacı SDF ile yapmak istedim

  • Hedef ağları/nokta bulutunu kullanarak arzu edilen biçime uygun bir ağaç bulma fikri

• Implicit yüzeyler hakkında bir dizi makale ve demo gördüm

  • b-rep çekirdeğinde nelerin yapılabileceğini merak ediyordum
  • Hızlı, açık kaynaklı ve paralel olarak çalışabilen bir çekirdek görmek istiyorum

• Ian Henry'nin projesini hatırlatıyor

• Grafikle hiç çalışmamış biri olarak bu proje çok ilginç geliyor

  • Daha fazla demo görmek isterdim
  • Web düzenleyicide farklı programları deneyebileceğimiz bir açılır menünün olması gerçekten iyi olur