【原创】STM32F4系列3D引擎开发过程记录分享

2020-03-01 11:58发布

目前在STM32上还没有找到一个完整的开源3D引擎,因此我决定继续完成大学时的梦想,从零写一个3D引擎。

渲染采用了通用的三角形渲染方法,既三点确定一个面信息,与四边形渲染法的优势在于,三角形渲染法在复杂模型上更节约内存。也是目前所通用的一种渲染方法,显卡里有个指标叫三角形填充率,就是指这个。

既然要运行在单片机上,就要精简掉一些功能。比如贴图。。。因此我写的这个不支持贴图功能,只能进行指定颜 {MOD}填充。

给大家看看我开发的3D引擎的大致思路: 渲染流程.jpg

最后进行光栅化处理就能显示到LCD屏幕上了,其实3D引擎的开发主要是连线,将空间上的点连成三角形,然后去填充这些三角形,最后投影到LCD上。

旋转矩阵计算方式:
2019012923351176.png


单片机选用了STM32F407ZET6,cortex-m4内核有浮点单元(但是为了兼容性,我没使用)

整个代码优化了浮点,但是渲染精度很差,还需要继续优化。

给大家看看单片机显示效果:
152244503596265576.jpg
实际模型:
UC截图20200217183349.png


动态旋转效果我发到优酷上了,优酷上搜索“STM32F407单片机3D模型渲染显示-流畅15帧”可以观看

代码先不放出了,有厂家想要这个代码,我看以后写个简单的版本,再放出来。

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20条回答
1211762993
2020-03-03 09:42
gaoke231 发表于 2020-2-20 13:18
用F7 H7是不是要好点,要比F4 渲染能力好?

肯定是要好很多的,最好配上大容量内存,对于我这颗F4来讲,如果不考虑复杂效果的话,瓶颈不在CPU的运行速度上。主要是显存太小啦。
1996年的卡皇Voodoo2显卡,三角形填充率只有可怜的3M,照样可以跑起来CS1.6等游戏大作,主要是有12M的大显存。
F407的话像素填充率24M,整数优化过后的三角填充率1.2M,换做F7,H7的话,应该可以更高。单从性能上,H7可以渲染CS1.6的。
目前我把跑跑卡丁车的模型文件导入到F4里,单个跑车帧率可以在20左右。2个跑车也可以在15以上。

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