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Sujet de bureau d’étude LFlex

Amélioration du moteur de rendu Radium

L’objectif de ce bureau d’étude est d’améliorer la gestion des caméras virtuelles et du rendu volumique dans le moteur de rendu open source Radium-Engine. Le développement se fera en c++/OpenGL et utilisera les outils de gestion de projet git via github.

Encadrement

David Vanderhaeghe vdh@irit.fr

François Gaits francois.gaits@irit.fr

Description du context

Radium-Engine est un moteur de rendu 3D orienté pour la recherche en informatique graphique. Il est développé et maintenu par l’équipe de recherche STORM. Ce moteur de rendu a de nombreuses applications, de la visualisation de modèles 3D à l’animation, mais surtout l’exploration et le développement de nouvelles méthodes de synthèse d’images.

Dans le cadre de ce bureau d’étude, vous serez amené à vous familiariser avec Radium Engine, son architecture et ses concepts, implémenter de nouvelles fonctionnalités correspondant à des besoins utilisateurs et finalement proposer une démo basée sur ces nouvelles fonctionnalités.

Radium est entièrement écrit en C++ et propose une abstraction haut niveau de l’API graphique OpenGL. Un premier travail d’apprentissage de l’environnement de développement peut être à prévoir, comprenant la compilation, l’utilisation du C++ et les concepts rendu classique.

Ce bureau d’étude s’axe principalement autour de deux thématiques : la gestion de la caméra et le rendu volumique

Gestion de la caméra

L’objectif est de fournir de nouveau outils comme la création de chemins de caméras permettant de créer des vidéos ou l’implémentation de nouveau types de caméras. Il sera sans doute nécessaire de modifier l’architecture du programme concernant ses caméras, mais surtout d’inventorier les caméras existantes.

Rendu volumique

les volumes 3D représentent une grande quantité d’information et sont très utilisés notamment en imagerie médicale, plusieurs techniques existent pour les visualiser (MIP, marching cubes, slicing…).Cette thématique a donc pour but de créer de nouvelles visualisations de volumes au sein de Radium, mais aussi d’étudier les mécanismes d’import et d’export de volumes présents. Cette thématique a donc pour but de créer de nouvelles visualisations de volumes au sein de Radium, mais aussi d’étudier les mécanismes d’import et d’export de volumes présents.

Radium fournit aussi la possibilité de créer des démos mettant en avant ses fonctionnalités. La finalité de ce BE est donc de créer une démo du travail effectué.

Cadre de travail

Le sujet est pensé pour une équipe de 4 à 12 étudiant.e.s. Les objectifs seront modulés en fonction de la taille de l’équipe.

Radium Engine utilise cmake comme gestion de la compilation.

Radium Engine est multi plateforme, l’environnement de développent est laissé libre pour chaque participants.

Le code devra être déposé sur github, et l’intégration éventuelle des résultats passera par le système de pull request de github. De plus le code devra respecter les règles de conduite du projet, en terme de qualité, tests unitaires, nommage des différents composants.

Nous accompagnerons la montée en compétences en c++, OpenGL, l’utilisation de git et github.

David Vanderhaeghe est membre de l’équipe STORM de l’IRIT.

François Gaits est membre des équipes STORM et MINDS de l’IRIT

libGL.so compil problem

From time to time, on my ubuntu 11.10, i have link error like “undefined reference to glGetQueryObjectui64v”.
This is because an unidentify package update break libGL.so symlink in
/usr/lib or /usr/lib/x86_64-linux-gnu

The best solution I found is to manually
“sudo rm libGL.so libGL.so.1”
and to “ln -s nvidia-current/libGL.so .” in usr/lib
and “ln -s ../libGL.so .” in /usr/lib/x86_64-linux-gnu
and so on with libGL.so.1 if needed ..

Install (and develop in) cuda under ubuntu 11.10

What you need for cuda with ubuntu 11.10 :

Download and install cudatoolkit (4.1.28) and gpucomputingsdk nvidia download page
You also need last driver (either with a ppa package or direct from nvidia).

chmod +x cudatoolkit_4.1.28_linux_64_ubuntu11.04.run
./cudatoolkit_4.1.28_linux_64_ubuntu11.04.run
#-> /home/XXX/cuda for instance
chmod +x gpucomputingsdk_4.1.28_linux.run
./gpucomputingsdk_4.1.28_linux.run
#-> /home/XXX/NVIDIA_GPU_Computing_SDK
# indicate cuda install dir

I choose to install both in my home dir. Cuda need gcc 4.4 (not 4.6 which is default in ubuntu 11.10) if not installed
sudo apt-get install gcc-4.4 g++-4.4
then the simplest solution i’ve found is

ln -s /usr/bin/gcc-4.4 ~/cuda/bin/gcc
ln -s /usr/bin/g++-4.4 ~/cuda/bin/g++

Add lib and bin dir to path
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH/XXX/cuda/lib64; export PATH=$PATH:XXX/cuda/bin

cuda sdk needs also Xi Xmu and glut
sudo apt-get install libxi-dev libxmu-dev freeglut3-dev
and I don’t know why, but libcuda.so wasn’t linked from /usr/lib/nvidia-current to /usr/lib/ so you need to add the symlink
sudo ln -s nvidia-current/libcuda.so .

And to compile NVIDIA_GPU_Computing,
one need also to modify common.mk to use g++-4.4/gcc-4.4 in place of g++/gcc
in ~/NVIDIA_GPU_Computing_SDK/C/common/common.mk
~/NVIDIA_GPU_Computing_SDK/CUDALibraries/common/common_cudalib.mk common_npplib.mk
~/NVIDIA_GPU_Computing_SDK/CUDALibraries/common/UtilNPP/defines.mk
change
CXX := g++ -fPIC
CC := gcc -fPIC
LINK := g++ -fPIC

into
CXX := g++-4.4 -fPIC
CC := gcc-4.4 -fPIC
LINK := g++-4.4 -fPIC

A last thing is cuda sdk provides GL/* headers which are not compatible with some of my code, so I need to remove the directory found here ~/NVIDIA_GPU_Computing_SDK/CUDALibraries/common/inc/GL

Cubemaps

After finding a bug in our render engine, I figure out that cubemaps texture coordinate generation is quite unusual.
Note on cubemap format : texcoord(0,0) is in upper right corner of POSITIVE_X i.e. texCoords3f(1,1,1) maps on pixel(0,0) of image POSITIVE_X, texCoords(1,1,-1) maps on (1, 0) and (1, -1, -1) maps on (0,1)
Cube map layout is hence :

from
Wolfgang Draxinger
:”Cube maps use a top bottom scanline ordering
instead of the bottom up scanline ordering of the normal
textures. But this also implies, that cube maps internally
use a left handed coordinate system”

See http://www.informit.com/articles/article.aspx?p=770639&seqNum=4 and http://www.groupsrv.com/computers/about353964.html
http://developer.nvidia.com/cube-map-ogl-tutorial