Fraktal-Raytracer, mein Lebenswerk :)

[dizzy]

Hallo miteinander!

Heute Nacht ist es so weit. Ich stelle hier jetzt zum ersten Mal das Programm zur Verfügung, von dem ich seit ich programmiere träume. Es ist sicherlich noch nicht perfekt und auch nicht 100% fertig (welches Programm ist das schon ;)), aber es beinhaltet im Großen und Ganzen Freizeitarbeit die immer wieder mal sporadisch gemacht wurde, von nunmehr fast 4 Jahren. Vieles davon ging natürlich nicht direkt ein, da vieles Spielerein und Tests waren die mir beim Verständnis mancher Dinge weiter geholfen haben. Ich habe mit und an diesem Projekt so viel gelernt wie an keinem Programm zuvor.

Was tut dieses Dingsbums?
Es ist ein waschechter Raytracer der es (bisher ausschließlich) vermag sogenannge Quaternion-Fraktale zu rendern. Diese sind auf Basis von Quaternionen berechnet, die ihrerseits die Fortführung der komplexen Zahlen in die 4. Dimension sind. 3 davon nehme ich her, und stelle sie dar :).

Das hier ist übrigends der (eigentlich einzige) Grund für meinen CQParser den ich hier vor einiger Zeit schonmal vorgestellt habe ;).

Ein paar Kleinigkeiten sein gesagt:
Ich bin mir darüber im Klaren, dass es zunächst nicht an allen Stellen gleich offensichtlich ist, welche Einstellung was bewirkt. Zu einer Doku muss ich mich noch durchringen (die auf Grund einiger Hintergrundinfos die ich gerne mitgeben würde recht umfangreich ausfallen müsste...). Durch Ausprobieren sollte sich aber vieles erschließen - SO kompliziert wie es oben klingt ist es nicht.
Ein Feature ist noch drin, dass durch eine Nachlässigkeit von ganz am Anfang übrig ist: Verstellt alles, aber NICHT die Kameraposition auf der x- und y-Achse! Auf z ist's okay, aber bei den anderen beiden wird schlicht falsch gepixelt :?. Das auszubügeln erfordert leider noch einen Rewrite einiger Kernteile.


Ich freue mich auf Meinungen, Bugreports und Feature-Vorschläge von meiner Lieblingscommunity (die nicht wenig daran beteiligt ist, dass ich überhaupt so weit kommen konnte :dp:)

\\Edit: Eine kleine Hilfe habe ich in diesem Beitrag hinzugefügt.

[jfheins]

Interessant ... aber wie hast du das Bild "RefJulia02" oder so gemacht ?

ich krieg immer nur so hyperbunte Muster ...

Und beim rendern > Abort knopf wird go nicht wieder enabled ...

Jetzt muss ich aber in die Schule ^^ :hi:

[Tonic1024]

Respekt!!! :thumb: :thumb: :thumb:


Hab zwar keine Ahnung was ich da mache, aber die ergebnisse sind teilweise (nur Teilweise) beeindruckend. Ich hab erstmal alle möglichen einstellungen willkührlich geändert und hatte am ende eine metallisch (ein wenig leider nur) glänzende grüne Schnecke...

DAS hat mich dann doch beeindruckt...


Anmerkung:

Es hat sich meines gesamten freien Arbeitsspeichers bemächtigt (ca 50-60 MB), die Preview-Funktion hat sich aufgehängt (Rest ging noch) und danach lies es sich nur noch über den Taskmanager beenden. Weiss auch nicht... hab ich ihn überfordert vielleicht?


Toni

[Edit]Nur teilweise beeindruckend weil ich, als jemand der keine Ahnung davon hat, natürlich davon ausgehe, dass ich sofort - am besten ohne mein eigenes zutun - ein Ergebnis erziehle, wie das in deinen Previews - Wer Ironie findet darf sie behalten :wink:[/Edit]

[turboPASCAL]

:thumb: Beeindruckend.

Bug ?
- hatte alle Fenster offen und wollte eins Schließen, schwupp war das Programm aus :shock: keine Fehlermeldung.


Was man noch machen könnte Anregung: :gruebel:

• - beim öffnen eines neuen Fensters (wenn schon eins offen ist) in den Vordergrund setzen (muss den Knopf immer 2 x drücken)
  - Minimize, Schließen Icons um nicht erst den passenden Button zu suchen.
  - Sequence als AVI speichern

[maximov]

Hey dizzy, du bist echt voll der held :thumb:

Wie geil das bitte ist :love: Eine möglichkeit ein einstellungs-profil zu speichern wäre toll.

[sakura]

Hi dizzy,

mir gefällt das Progämmle auch sehr gut, allerdings würde ich mir wünschen, dass Du einerseits etwas mehr über die Formel erzählst und die Einstellungen erzählst, so dass wir nicht Eingeweihten auch eine Chance haben diese etwas besser zu versehen und somit sinnvoller einzusetzen :mrgreen:

Die Profile sollte man speichern können und die einzelnen Fenster sollten undocked sein, so dass man sich alle gleichzeitig anzeigen kann - ich hätte ja über die Monitore verteilt genug Platz ;-)

Bei den Sequenzen sollte der Fortschritt (Frame X von Y) mit angezeigt werden :thumb:

...:cat:...

[Daniel G]

Boah... nicht schlecht. Ich habe zwar genauso wenig Ahnung, was ich da mache, aber.. ich bin sprachlos.

Achso: was die Verbesserung angeht, kann ich mich nur meinen Vorrednern anschließen.

[MrKnogge]

Hi,

geiles tool :thumb:

Ich war zwar erst entäuscht über die Pixligkeit die mein Irgendwas da hatte, aber nach dem Rendern, war's nur noch genial !

Verbesserungen ?
- Wäre es eventuell auch möglich, Bilder zu laden und diese zu rendern ?
- Falls möglich, den Code noch optimieren um Resourcen zu sparen
(Antialias stufe 7 braucht fast 30 Minuten bei mir)

gruss

[MisterNiceGuy]

Öhm entweder bin ich noch nich richtig wach oder ich hab nen Bug gefunden :) Wenn ich auf "File" klicke, kommt: Nichts! Ich kann keine Bilder reinladen...

Wenn ich so auf Preview-> Refresh klicke kommt ein Bild, das auch in deinem Screenshot drin ist.
mfG

[MrKnogge]

das tool erstellt auch ein bild aus einer formel, laden is nich

[MisterNiceGuy]

Bitte schlag mich :wall: :mrgreen:

[dizzy]

Hui - ja dann mal ein paar Stellungnahmen vorweg :)

Zitat:

Und beim rendern > Abort knopf wird go nicht wieder enabled ...

Ooops, wird sich drum gekümmert.

Zitat:

Es hat sich meines gesamten freien Arbeitsspeichers bemächtigt (ca 50-60 MB), die Preview-Funktion hat sich aufgehängt (Rest ging noch) und danach lies es sich nur noch über den Taskmanager beenden. Weiss auch nicht... hab ich ihn überfordert vielleicht?

Naja, 50-60MB sind ja nicht grad viel freier Speicher ;). Allerdings ist das durchaus ein passabler Wert (je nach Einstellungen), da hierbei durchaus ein Haufen an Daten anfällt. Speicherschonender hieße hier auch langsamer - und da das Verfahren prinzipbedingt nicht viel schneller sein kann (Stichwort: Volumetrisches Raytracing), habe ich mich so entschieden.
Was den Aufhänger angeht, so kann das auch sehr stark an Einstellungen liegen. Ich werde mit einer kleinen Anleitung auch mal ein paar Empfehlungen angeben denke ich :).

Zitat:

Bug ?
- hatte alle Fenster offen und wollte eins Schließen, schwupp war das Programm aus Shocked keine Fehlermeldung.

:shock: Das ist mir bisher nicht untergekommen...

Zitat:

- beim öffnen eines neuen Fensters (wenn schon eins offen ist) in den Vordergrund setzen (muss den Knopf immer 2 x drücken)
- Minimize, Schließen Icons um nicht erst den passenden Button zu suchen.
- Sequence als AVI speichern

- Dazu habe ich leider (und auch krampfhaft) keine Lösung gefunden.
- An sich garkeine schlechte Idee. Sicherlich intuitiver als über die Buttonleiste.
- Hab ich auch schon dran gedacht, und soll auch mal rein kommen.

Zitat:

Eine möglichkeit ein einstellungs-profil zu speichern wäre toll.

Dafür ist schon mal das MainMenu vorgesehen (wie ja wie bereits auffiel bisher keinerlei Funktion hat :mrgreen:). Ich wollte damit lediglich warte bis möglichst alle Features fertig sind die ich mir so vorstelle, um da im Nachhinein nicht zu viel rumdoktorn zu müssen. Es wird aber ein erweiterbares Format auf Basis von XML werden, so dass Änderungen da nicht so schwierig werden sollten.

Zitat:

mir gefällt das Progämmle auch sehr gut, allerdings würde ich mir wünschen, dass Du einerseits etwas mehr über die Formel erzählst und die Einstellungen erzählst, so dass wir nicht Eingeweihten auch eine Chance haben diese etwas besser zu versehen und somit sinnvoller einzusetzen

Ich werd mich nachher mal an einen Guide machen. Das problem dabei ist, dass man zum wirklichen Verständnis dessen was da passiert, ein paar Worte mehr sagen muss. Die muss ich noch geieignet wählen und komprimiert zu Bildschirm bringen :).

Zitat:

die einzelnen Fenster sollten undocked sein, so dass man sich alle gleichzeitig anzeigen kann - ich hätte ja über die Monitore verteilt genug Platz Wink

Hm, das würde fürchte ich nen Rewrite des gesamten Fensterhandlings erfordern. (Und ich bin kein so großer Fan von komplett "floatenden" Fenster-Fragmenten.) Reicht es nicht evtl. das Programm über alle Bildschirme zu maximieren?

Zitat:

Bei den Sequenzen sollte der Fortschritt (Frame X von Y) mit angezeigt werden

Die Trackbar unten läuft mit ;)

Zitat:

Ich war zwar erst entäuscht über die Pixligkeit die mein Irgendwas da hatte, aber nach dem Rendern, war's nur noch genial !

Preview = 1/2 der Fensterauflösung hochskaliert. Spart ungemein Zeit, und ist ja nur eine Vorschau :mrgreen:

Zitat:

- Wäre es eventuell auch möglich, Bilder zu laden und diese zu rendern ?

s.o.

Zitat:

- Falls möglich, den Code noch optimieren um Resourcen zu sparen
(Antialias stufe 7 braucht fast 30 Minuten bei mir)

Das AA ist nicht mehr großartig verbesserbar. Es wird (und muss auch bei volumetrischem Raytracing) via Oversampling gemacht werden, d.h. bei Stufe 7 wird das Bild im Grunde in 3,5-facher Größe gerendert, und dann mit einem Interpolationsalgo runterskaliert. Ich habe bei meinen (langen) Recherchen nur optimierte Verfahren für polygonbasiertes Rendring gefunden. AA ist einfach kostspielig (und daher eigentlich nur für das endgültige Bild einsetzbar).
\\Edit: Man bedenke, dass die doppelte Bildgröße die vierfache Pixelanzahl beinhaltet, was auch einen 4-fachen Zeitaufwand (in etwa) ausmacht.


Danke euch kräftig für's Testen und die Statements! Und wie ich ja schon befürchtet habe muss ich doch noch ein paar erklärende Zeilen aufsetzen :). So soll es sein.

Gruss,
Fabian

[Dax]

Wow :shock: Das Ding ist ja wirklich geil geworden :thumb:

Ich krieg auch keine Metalle hin, vielleicht könntest du ja mal ein paar Color-Settings posten, wenn du Zeit hast :)

Und noch ein paar Formeln :zwinker:


read you,
Dax

[dizzy]

Ich habe nun eine schnelle kleine Anleitung zusammengestrickt. Ich hoffe sie beantwortet ein paar Fragen, und hilft schöne Bildchen zu machen :)

[sakura]

Hier mal ein Ergebnis :-) Es macht Spaß, aber es ist echt schwer reinzukommen, zumal es mir schon zweimal abgestürzt ist - ohne Settings-Save ist das echt nachteilig...

...:cat:...

[jfheins]

Hier ein neuer Desktophintergrund :stupid:

Gerendert mit 1280 x 960 und 4 fach Antialising ~ 45 min. (AMD 2800+)

wirkt aber irgendwie doch ein bisschen pixelig ...

[Dax]

Huch *staun* Irgendwie bring ich echt nie was fertig, was über Presets hinausgeht.. :?

[jfheins]

Da, schau dir mal diese Beispieleinstellungen an, da müsstest sogar du etwas schaffen :mrgreen:

(am besten mit ner schönen landschaft als reflexionsmap - und *wuppdi* sieht's noch besser aus ;) )

[Khabarakh]

Ein eigener Raytracer, wie genial ist das denn :lol: ?
Hier mal meine zwei Versuche.
Wie wäre es noch mit einem dreidimensionalen Apfelmännchen :wink: ?

PS: Der Name ist gut :mrgreen: .

[Daniel G]

Bei solchen Programmen wünsch ich mir immer 'nen eServer BlueGene. Ach ja....


Gut übrigens, dass du die Hilfe nachgereicht hast. Ich render dann noch ein wenig...

[dizzy]

@maximov: Hab dein Bild grad erst gesehen! Ich wusste garnicht dass das Teil zum Trendwhoring taugt :lol:

Mannomann, ihr bekommt da ja Formen hin... :thumb: Ich mit meinem doofen Hintergrundwissen bin in meinem Spieltrieb leider voll eingeschränkt, da ich immer denke: "Hmmm, kann das was werden? Sieht das gut aus? Ist das in etwa wie du's kennst?" Das geht mir immer so wenn ich zu irgendwas die theoretischen Grundlagen erlange :?

\\Edit:

Zitat:

PS: Der Name ist gut

Oh, es hat einer bemerkt ;). Das ist nen kleines Wortspiel. Eigentlich heisst es ja "Quad erat demonstrandum", bei mir voll ausgeschrieben (steht aber (noch) nirgends im Programm) "Quat ...", da es ja mit Quaternionen rechnet ^^. Das war einer dieser Einfälle die man nur auf dem Porzellan-Orakel hat :mrgreen:.

Bin übrigends gerade den Hängern auf der Spur, die Sakura ansprach. Dazu 2 Fragen Daniel:
1) Sind die in etwa in der Bildmitte beim Rendern aufgetreten?
2) Und hast du mit Reflektion gearbeitet?

[titus]

Zitat:

Zitat von dizzy

"Quad erat demonstrandum"

:gruebel: eigentlich "Quod erat demonstrandum".

Aber die Bilder vom Programm sehen geil aus, ich denk ich saugs mir nachher mal :).

mfG

[dizzy]

Zitat:

Zitat von titus

:gruebel: eigentlich "Quod erat demonstrandum".

Dann hatte uns unsere Mathelehrerin Mist erzählt :). Danke für den Hinweis - dann werden eben zwei Buchstaben zugunsten des Wortspieles geändert ;).

[jfheins]

Wie bekommt ihr alle nur Gif-Animationen aus den vielen Bitmaps ?

[BlackJack]

Hey cool, du bist ungefähr die 1. Person (ausser mir ;) ) die ich kenne die Quaternionen rendern kann! Deine Ergebnisse sehen echt fett aus, vor allem sieht das ganze schon richtig geil "metallisch" aus.
Aber da ich selber auch Quaternionen rendere, habe ich direkt ein paar technische Fragen:
1. Wie reduzierst du die 4 Dimensionen eines Quaternions auf nur 3 zum Raytracen?
2. Wie genau bestimmst du den Schnittpunkt mit dem "Kamerastrahl"?
3. Wie bestimmst du die Normalen?
4. Wirft das Quaternion eigentlich auch einen Schatten auf sich selbst? Und kann man mehrere Lichter angeben?
5. Spiegelt das Quaternion sich in sich selber, d.h. werden wirklich rekursiv Strahlen vom Schnittpunkt aus losgeschickt, oder bestimmst du mit den Normalen "lediglich", welcher Pixel der "Reflectionmap" auf den jeweiligen Schnittpunkt gemappt wird?

Soo, jetzt poste ich nochmal ein paar Bilder/Videos von Fraktalen, die ich mit meinem RayTracer gerendert hab:
http://blackjack.pr0g.net/metallic_frac.png
http://blackjack.pr0g.net/fractal_wood.png
http://blackjack.pr0g.net/fractal.png
http://blackjack.pr0g.net/Lambda2.png
http://blackjack.pr0g.net/fractal.avi

Wie man wahrscheinlich sehen kann, habe ich einen "vollwertigen" Raytracer geschrieben, d.h. er kann auch andere Objekte als Quaternionen rendern und diese dann auch mit Texturen (z.b. Holz oder Marmor), Bumpmaps etc. versehen. Nichtsdestotrotz sehen deine Bilder aber irgendwie krasser aus, ich weiss auch nicht warum. Vielleicht weil du verschiedene fraktale Formeln anbietest ;)

Aber ich würde mich sehr über Antworten von dir auf meine Fragen freuen (und vielleicht auch über eine Kritik an meinen Bildern ;)), da du wie gesagt der 1. bist, den ich kennen lerne, der gut aussehende Quaternionen inklusive von gescheiten Normalen hingekommen hat. :cheers:

p.s.: Hier noch ein paar andere Bilder meines Raytracers, wen es interessiert:
http://blackjack.pr0g.net/textureblobs.png
http://blackjack.pr0g.net/wood.png
http://blackjack.pr0g.net/blobs.png
http://blackjack.pr0g.net/blobs.avi

Mein RT ist übrigens im Rahmen eines Wettbewerbs auf www.planet-quellcodes.de entstanden (das soll jetzt wirklich keine Werbung sein), allerdings ist in der Version, die dort zu finden ist, noch kein 3D-Fraktal implementiert; wenn interesse besteht, kann ich die jetztige Version mal hochladen (aber nicht zuviel erwarten, ich hab keinen Parser, d.h. man muss die Szenen mit Delphi im Quelltext erstellen).

[MrKnogge]

Hallo BlackJack,

wenn du dein Programm vorstellen möchtest, so mach doch bitte ein neues Thema dafür auf,
sonst gibt es hier ein einziges Wirrwarr.

gruss

[Airblader]

Nocj ein Bug:

Bricht man den (Preview-)Render ab und startet nen neuen, ist die alte grüne Renderline noch da ;)
Ist ja nicht schlimm, sie wird überschrieben - aber sicher nicht gewollt :stupid:

Aber tolles Progg..auch wenn ichs noch nich kapier :mrgreen:

air

[BlackJack]

Zitat:

Zitat von MrKnogge

Hallo BlackJack,

wenn du dein Programm vorstellen möchtest, so mach doch bitte ein neues Thema dafür auf,
sonst gibt es hier ein einziges Wirrwarr.

ich wollte mein programm ja eigentlich gar nicht gross vorstellen, ich wollte dem dizzy nur mein programm zum vergleich mal zeigen und ihm wie gesagt ein paar fragen stellen. einfach mal um die technische diskussion zu entfachen und hier die reihe der "sieht gut aus" poster zu unterbrechen (zu denen ich mich prinzipiell natürlich auch einreihen möchte).

[Daniel G]

Zitat:

Zitat von BlackJack

Zitat:

Zitat von MrKnogge

Hallo BlackJack,

wenn du dein Programm vorstellen möchtest, so mach doch bitte ein neues Thema dafür auf,
sonst gibt es hier ein einziges Wirrwarr.

ich wollte mein programm ja eigentlich gar nicht gross vorstellen, ich wollte dem dizzy nur mein programm zum vergleich mal zeigen und ihm wie gesagt ein paar fragen stellen.

Würdest du's trotzdem machen? (lechz...) Sieht nämlich echt gut aus!

__________________________________________
(Pr0g.net? "Gerade erst reingestolpert"? hmm....)

[BlackJack]

Zitat:

Zitat von Daniel G

Würdest du's trotzdem machen? (lechz...) Sieht nämlich echt gut aus!

könnte ich irgendwann sicher mal tun, aber dazu möchte ich das programm erst noch etwas weiter entwickeln. z.b. muss meines erachtens ein parser mindestens sein - die szenen im quelltext zu erstellen ist doch ziemlich unkomfortabel.

Zitat:

Zitat von Daniel G

(Pr0g.net? "Gerade erst reingestolpert"? hmm....)

ich kenne ihn noch von www.quellcodes.de bzw. jetzt von www.planet-quellcodes.de , er hat mir ein bisschen webspace angeboten (weil der den ich vorher hatte nicht zugelassen hat das man dateien direkt verlinkt etc.)

[dizzy]

@BlackJack: Sie haben Post :D

Ich habe hier mal ein kleines Video gebastelt. 11 Stunden Renderzeit pures Eye-Candy ;)

[jfheins]

kann ich nicht wiedergeben, ich glaube da fehlt ein codec osder so.

aber wie bekommt ihr aus den vielen bitmaps ein schönes video ?

[MrKnogge]

Bei funtzt's wunderbar und sieht klasse aus :thumb:
@jfheins
Hast du die AVI-Datei auch extrahiert ?

Bei XP direktzugriff klappt bei mir nämlich auch nicht.

gruss

[Dax]

Das Video is ja mal geil :shock:

Sowas will ich auch können :)

[jfheins]

aha, jetzt geht's :)

[BlackJack]

Zitat:

Zitat von jfheins

aber wie bekommt ihr aus den vielen bitmaps ein schönes video ?

such mal nach dem programm BMP2AVI

[Daniel G]

:cry: Ich kann das Video mit WinXP SP2 nicht abspielen... Und auf der Seite steht irgendwas mit $14.95 für den Codec...

[MagicAndre1981]

Zitat:

Zitat von Daniel G

:cry: Ich kann das Video mit WinXP SP2 nicht abspielen... Und auf der Seite steht irgendwas mit $14.95 für den Codec...

Saug dir den "Media Player Classic", dann gehts.

@dizzy

Da Video sieht ja Hammergeil aus :thumb:

[jfheins]

:firejump: Juhuu .. endlich kann ich mein tolles Gebilde auch zeigen :mrgreen:

[Daniel G]

Zitat:

Zitat von MagicAndre1981

Zitat:

Zitat von Daniel G

:cry: Ich kann das Video mit WinXP SP2 nicht abspielen... Und auf der Seite steht irgendwas mit $14.95 für den Codec...

Saug dir den "Media Player Classic", dann gehts.

Nö, geht nicht. Aber toller Player. WMP10 ist schon fast weg.