В этой статье я хотел бы пройтись и показать основные моменты того, как настроить IDE CLion для компиляции CMake проекта средствами Emscripten. Когда я занимался этим скрещиванием мне пришлось потратить день или два на эксперименты. И в этой заметке я собираюсь собрать некое "how to", которое в итоге сработало.
Зенкович Андрей @anz
C++ developer
Оптимизация рендера под Mobile
7 min
Здравствуйте, дорогие читатели, любители и профессионалы программирования графики! Предлагаем вашему вниманию цикл статей, посвященных оптимизации рендера под мобильные устройства: телефоны и планшеты на базе iOS и Android. Цикл будет состоять из трех частей. В первой части мы рассмотрим особенности популярной на Mobile тайловой архитектуры GPU. Во второй пройдемся по основным семействам GPU, представленным в современных девайсах, и рассмотрим их слабые и сильные стороны. В третьей части мы познакомимся с особенностями оптимизации шейдеров.
Итак, приступим к первой части.
Развитие видеокарт на десктоп и консолях происходило в условиях отсутствия существенных ограничений потребляемой мощности. С появлением видеокарт для мобильных устройств перед инженерами встала задача обеспечения приемлемой производительности на сопоставимых с десктопными разрешениях, при этом потребление электроэнергии такими видеокартами должно было быть на 2 порядка ниже.
Итак, приступим к первой части.
Развитие видеокарт на десктоп и консолях происходило в условиях отсутствия существенных ограничений потребляемой мощности. С появлением видеокарт для мобильных устройств перед инженерами встала задача обеспечения приемлемой производительности на сопоставимых с десктопными разрешениях, при этом потребление электроэнергии такими видеокартами должно было быть на 2 порядка ниже.
Перегрузка в C++. Часть III. Перегрузка операторов new/delete
11 min
Tutorial
Продолжаем серию «C++, копаем вглубь». Цель этой серии — рассказать максимально подробно о разных особенностях языка, возможно довольно специальных. Эта статья посвящена перегрузке операторов
new/delete. Это третья статья из серии, первая, посвященная перегрузке функций и шаблонов, находится здесь, вторая, посвященная перегрузке операторов, находится здесь. Статья завершает цикл из трех статей, посвященный перегрузке в C++.
Сверхсовременные иммутабельные структуры данных
22 min
Годами эксперты в С++ рассуждают о семантике значений, иммутабельности и разделении ресурсов за счет коммуникации. О новом мире без мьютексов и гонок, без паттернов Command и Observer. На деле все не так просто. Главная проблема по-прежнему в наших структурах данных.
Иммутабельные структуры данных не меняют своих значений. Чтобы что-то с ними сделать, нужно создавать новые значения. Старые же значения остаются на прежнем месте, поэтому их можно без проблем и блокировок читать из разных потоков. В итоге ресурсы можно совместно использовать более рационально и упорядоченно, ведь старые и новые значения могут использовать общие данные. Благодаря этому их куда быстрей сравнить между собой и компактно хранить историю операций с возможностью отмены. Все это отлично ложится на многопоточные и интерактивные системы: такие структуры данных упрощают архитектуру десктопных приложений и позволяют сервисам лучше масштабироваться. Иммутабельные структуры — секрет успеха Clojure и Scala, и даже сообщество JavaScript теперь пользуется их преимуществами, ведь у них есть библиотека Immutable.js, написанная в недрах компании Facebook.
Под катом — видео и перевод доклада Juan Puente с конференции C++ Russia 2019 Moscow. Хуан рассказывает про Immer — библиотеку иммутабельных структур для C++. В посте:
Иммутабельные структуры данных не меняют своих значений. Чтобы что-то с ними сделать, нужно создавать новые значения. Старые же значения остаются на прежнем месте, поэтому их можно без проблем и блокировок читать из разных потоков. В итоге ресурсы можно совместно использовать более рационально и упорядоченно, ведь старые и новые значения могут использовать общие данные. Благодаря этому их куда быстрей сравнить между собой и компактно хранить историю операций с возможностью отмены. Все это отлично ложится на многопоточные и интерактивные системы: такие структуры данных упрощают архитектуру десктопных приложений и позволяют сервисам лучше масштабироваться. Иммутабельные структуры — секрет успеха Clojure и Scala, и даже сообщество JavaScript теперь пользуется их преимуществами, ведь у них есть библиотека Immutable.js, написанная в недрах компании Facebook.
Под катом — видео и перевод доклада Juan Puente с конференции C++ Russia 2019 Moscow. Хуан рассказывает про Immer — библиотеку иммутабельных структур для C++. В посте:
- архитектурные преимущества иммутабельности;
- создание эффективного персистентного векторного типа на основе RRB-деревьев;
- разбор архитектуры на примере простого текстового редактора.
Blitz Engine & Battle Prime: ECS и сетевой код
28 min
Battle Prime — первый проект нашей студии. Несмотря на то, что многие члены команды имеют приличный опыт в разработке игр, мы, естественно, сталкивались с разными сложностями во время работы над ним. Они возникали как в процессе работы над движком, так и в процессе разработки самой игры.
В геймдев индустрии огромное количество разработчиков, которые охотно делятся своими историями, наработками, архитектурными решениями — в том или ином виде. Этот опыт, выложенный в публичное пространство в виде статей, презентаций и докладов, является отличным источником идей и вдохновения. Например, доклады команды разработки из Overwatch были для нас очень полезны при работе над движком. Как и сама игра, они очень талантливо сделаны, и я советую посмотреть их всем интересующимся. Доступны в GDC vault и на YouTube.
Это одна из причин, по которой мы также хотим вносить вклад в общее дело — и эта статья одна из первых, посвященная техническим деталям разработки движка Blitz Engine и игры на нем — Battle Prime.
Статья будет поделена на две части:
- ECS: имплементация Entity-Component-System паттерна внутри Blitz Engine. Этот раздел важен для понимания примеров кода в статье, и сам по себе является отдельной интересной темой.
- Неткод и геймплей: все, что касается высокоуровневой сетевой части и ее использования внутри игры — клиент-серверная архитектура, клиентские предсказания, репликация. Одной из важнейших вещей в шутере является стрельба, так что ей будет уделено большее количество времени.
Под катом много мегабайт гифок!
C++ vtables. Часть 2 (Virtual Inheritance + Compiler-Generated Code)
10 min
Translation
Перевод статьи подготовлен специально для студентов курса «Разработчик С++». Интересно развиваться в данном направлении? Смотрите запись мастер-класса «Практика использования Google Test Framework»!
Часть 3 — Виртуальное наследование
В первой и второй части этой статьи мы говорили о том, как vtables работают в простейших случаях, а затем в множественном наследовании. Виртуальное наследование усложняет ситуацию еще больше.
C++ vtables. Часть 1 (basics + multiple Inheritance)
9 min
Translation
Всем привет! Перевод статьи подготовлен специально для студентов курса «Разработчик С++». Интересно развиваться в данном направлении? Приходите онлайн 13 декабря в 20:00 по мск. на мастер-класс «Практика использования Google Test Framework»!
В этой статье мы рассмотрим, как clang реализует vtables (таблицы виртуальных методов) и RTTI (идентификацию типа времени исполнения). В первой части мы начнем с базовых классов, а затем рассмотрим множественное и виртуальное наследование.
Как LLVM оптимизирует функцию
10 min
Translation
Оптимизирующий AOT-компилятор обычно структурирован так:
В некоторых компиляторах формат IR остаётся неизменным на протяжении всего процесса оптимизации, в других его формат или семантика меняется. В LLVM формат и семантика фиксированы, и, следовательно, возможно запускать проходы в любой последовательности без риска неверной компиляции или аварийного завершения работы компилятора.
- фронтенд, преобразующий исходный код в промежуточное представление
- конвейер машинно-независимой оптимизации (IR): последовательность проходов, которые переписывают IR для устранения неэффективных участков и структур, которые не могут быть непосредственно преобразованы в машинный код. Иногда эту часть называют middle-end.
- Машинно-зависимый бэкенд для генерации ассемблерного кода или машинного кода.
В некоторых компиляторах формат IR остаётся неизменным на протяжении всего процесса оптимизации, в других его формат или семантика меняется. В LLVM формат и семантика фиксированы, и, следовательно, возможно запускать проходы в любой последовательности без риска неверной компиляции или аварийного завершения работы компилятора.
ФП vs ООП
6 min
Translation
Не так давно на хабре появилось несколько постов противопоставляющих функциональный и объектный подход, породивших в комментариях бурное обсуждение того, что вообще это такое — объектно ориентированное программирование и чем оно отличается от функционального. Я, пусть и с некоторым опозданием, хочу поделиться с окружающими тем, что думает по этому поводу Роберт Мартин, также известный, как Дядюшка Боб.
Прокачка проекта от Soft Launch до $1 млн выручки в месяц
11 min
Привет, Хабр! Я руковожу отделом закупки трафика для мобильных и десктопных проектов в Mail.ru Group. Сегодня в этом посте я подробно расскажу про трафик для игр. Он написан по мотивам моего доклада на конференции The Big Deal. Но сначала немного о себе. Я работал с огромным количеством проектов по различным маркетинговым задачам, последние полтора года работаю исключительно с мобильными приложениями. За это время успел поработать с несколькими десятками приложений, большинство из которых в soft launch, часть из них выпущена в global, а несколько «раскачали» более чем на $1 млн оборота в месяц. За время работы у меня сформировалось некое видение, как с точки зрения трафика проекта проанализировать метрики и понять, может ли ваш проект расти, развиваться и пропускать через себя огромный объем трафика.
Суперсовременный OpenGL. Часть 1
7 min
Всем привет. Все кто хоть немного разбирался в теме OpenGL знают, что существует большое количество статей и курсов по этой теме, но многие не затрагивают современный API, а часть из них вообще рассказывают про glBegin и glEnd. Я постараюсь охватить некоторые нюансы нового API начиная с 4-й версии. Ссылка на вторую часть статьи
Custom instruments: когда signpost недостаточно
7 min
Instruments для Xcode компании Apple — это инструменты для анализа производительности iOS-приложения. Их используют для сбора и отображения данных, которые необходимы в отладке кода. В прошлом году Apple презентовала Custom Instruments. Это возможность расширить стандартный набор инструментов для профилирования приложений. Когда существующих инструментов недостаточно, вы сможете самостоятельно создать новые — они соберут, проанализируют и отобразят данные так, как вам потребуется.
Прошел год, а новых публичных инструментов и информации по их созданию в сети почти нет. Так что мы решили исправить ситуацию и поделиться тем, как создавали собственный Custom Instrument, который определяет причину слабой изоляции unit-тестов. Он базируется на технологии signpost (мы писали о ней в предыдущей статье) и позволяет быстро и точно определять место возникновения мигания теста.
Прошел год, а новых публичных инструментов и информации по их созданию в сети почти нет. Так что мы решили исправить ситуацию и поделиться тем, как создавали собственный Custom Instrument, который определяет причину слабой изоляции unit-тестов. Он базируется на технологии signpost (мы писали о ней в предыдущей статье) и позволяет быстро и точно определять место возникновения мигания теста.
Ускоряем WebGL/Three.js с помощью OffscreenCanvas и веб-воркеров
5 min
Tutorial
Translation
В этом руководстве я расскажу как с помощью
OffscreenCanvas мне удалось вынести весь код работы с WebGL и Three.js в отдельный поток веб-воркера. Это ускорило работу сайта и на слабых устройствах исчезли фризы во время загрузки страницы.Статья основана на личном опыте, когда я добавил вращающуюся 3D-землю на свой сайт и это забрало 5 очков производительности в Google Lighthouse — слишком много для лёгких понтов.
Изометрический плагин для Unity3D
9 min
Сказ о том, как написать плагин для Unity Asset Store, поломать голову над решением известных проблем изометрии в играх, да еще и немного денег на кофе с этого поиметь, а так же понять на сколько Unity имеет расширяемый редактор. Картинки, реализации, графики и мысли под катом.
Ускоряем неускоряемое или знакомимся с SIMD, часть 2 — AVX
6 min
Предыдущая часть вызвала бурную дискуссию, в ходе которой выяснилось, что AVX/AVX2 на самом деле есть в десктопных CPU, нет только AVX512. Поэтому продолжаем знакомиться с SIMD, но уже с современной его частью — AVX. А так же разберём некоторые комментарии:
- медленнее ли
_mm256_load_si256, чем прямое обращение к памяти? - влияет ли на скорость использование AVX команд над SSE регистрами?
- действительно ли так плохо использовать
_popcnt?
Ускоряем неускоряемое или знакомимся с SIMD
9 min
Есть класс задач, которые нельзя ускорить за счёт оптимизации алгоритмов, а ускорить надо. В этой практически тупиковой ситуации к нам на помощь приходят разработчики процессоров, которые сделали команды, позволяющие выполнять операции на большим количеством данных за одну операцию. В случае x86 процессоров это инструкции сделанные в расширениях MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, SSE4.1, SSE4.2, AVX, AVX2, AVX512.
В качестве «подопытного кролика» я взял следующую задачу:
В таком виде бенчмарк показывает следующие результаты:
Под катом я покажу как его ускорить в 5+ раз.
В качестве «подопытного кролика» я взял следующую задачу:
Есть неупорядоченный массив arr с числами типа uint16_t. Необходимо найти количество вхождений числа v в массив arr.Классическое решение, работающее за линейное время выглядит так:
int64_t cnt = 0;
for (int i = 0; i < ARR_SIZE; ++i)
if (arr[i] == v)
++cnt;
В таком виде бенчмарк показывает следующие результаты:
------------------------------------------------------------
Benchmark Time CPU Iterations
------------------------------------------------------------
BM_Count 2084 ns 2084 ns 333079
Под катом я покажу как его ускорить в 5+ раз.
Коллапс волновой функции: алгоритм, вдохновлённый квантовой механикой
11 min
Translation
Алгоритм Wave Function Collapse генерирует битовые изображения, локально подобные входному битовому изображению.
Локальное подобие означает, что
- (C1) Каждый паттерн NxN пикселей в выходных данных должен хотя бы раз встречаться во входных данных.
- (Слабое условие C2) Распределение паттернов NxN во входных данных должно быть подобным распределению паттернов NxN в значительно большом количестве наборов выходных данных. Другими словами, вероятность встречи определённого паттерна в выходных данных должна быть близка к плотности таких паттернов во входных данных.
Вивисекция успеха
10 min
В течение последних 13 лет я работаю в My.Com. Это очень большая компания, состоящая из более чем 10 разнообразных студий, делающих игры, в первую очередь мобильные. Такой масштаб подразумевает большую плотность запусков новых игр, где-то по 3-4 игры в год. Как вы понимаете, работа с таким потоком требует огромного умения оперативно и точно оценивать проекты на каждом этапе их создания.
И здесь главная сложность связана с проектами, демонстрирующими спорные результаты. Если со слабыми/сильными всё понятно, то вот с оценкой последних всегда возникают проблемы, так как задача уходит из плоскости оценки прямых показателей в плоскость оценки возможного потенциала проекта.
Станут ли воксели новой прорывной технологией?
10 min
Translation
Мы пообщались с потрясающими разработчиками Atomontage, пытаясь разобраться, смогут ли воксели вернуться и победить пиксели.
Бранислав: в 2000-2002 годах я участвовал в соревнованиях европейской демосцены. Я написал несколько 256-байтных демо (также называемых intro) под ником Silique/Bizzare Devs (см. «Njufnjuf», «Oxlpka», «I like ya, Tweety» и «Comatose»). Каждое из интро генерировало в реальном времени воксели или графику из облака точек. И воксели, и облака точек являются примерами сэмплированной геометрии.
Интро выполняли свою задачу всего в 100 инструкциях процессора, таких как ADD, MUL, STOSB, PUSH и им подобных. Однако из-за самой природы такого типа программ на самом деле десятки инструкций использовались просто для правильной настройки, а не для генерации самой графики. Тем не менее этих 50 с лишним инструкций, которые по сути являлись элементарными математическими операциями или операциями с памятью, оказалось достаточно для генерации довольно красивой подвижной 3D-графики в реальном времени. Все эти 256-байтные интро выигрывали с первого по третье места. Это заставило меня осознать, что если такую 3D-графику возможно создавать без полигонов, то в играх и других приложениях можно достичь гораздо большего с помощью того же принципа: использования сэмплированной геометрии вместо полигональных мешей. Решение заключается в простоте. Я понял, что доминировавшая тогда парадигма, основанная на сложных и фундаментально ограниченном (необъёмном) представлении данных, уже готова была упереться в потолок возможностей. То есть настало подходящее время испробовать эту «новую», более простую парадигму: объёмную сэмплируемую геометрию.
Воксельная разработка
Бранислав: в 2000-2002 годах я участвовал в соревнованиях европейской демосцены. Я написал несколько 256-байтных демо (также называемых intro) под ником Silique/Bizzare Devs (см. «Njufnjuf», «Oxlpka», «I like ya, Tweety» и «Comatose»). Каждое из интро генерировало в реальном времени воксели или графику из облака точек. И воксели, и облака точек являются примерами сэмплированной геометрии.
Интро выполняли свою задачу всего в 100 инструкциях процессора, таких как ADD, MUL, STOSB, PUSH и им подобных. Однако из-за самой природы такого типа программ на самом деле десятки инструкций использовались просто для правильной настройки, а не для генерации самой графики. Тем не менее этих 50 с лишним инструкций, которые по сути являлись элементарными математическими операциями или операциями с памятью, оказалось достаточно для генерации довольно красивой подвижной 3D-графики в реальном времени. Все эти 256-байтные интро выигрывали с первого по третье места. Это заставило меня осознать, что если такую 3D-графику возможно создавать без полигонов, то в играх и других приложениях можно достичь гораздо большего с помощью того же принципа: использования сэмплированной геометрии вместо полигональных мешей. Решение заключается в простоте. Я понял, что доминировавшая тогда парадигма, основанная на сложных и фундаментально ограниченном (необъёмном) представлении данных, уже готова была упереться в потолок возможностей. То есть настало подходящее время испробовать эту «новую», более простую парадигму: объёмную сэмплируемую геометрию.
Инверсная кинематика в двухмерном пространстве
7 min
Translation
Часть 1. Математика
Введение
Мы так привыкли к взаимодействию с окружающим нас миром, что не задумываемся о том, насколько сложно двигаются наши руки и ноги. В академической литературе задача управления манипулятором робота называется инверсной кинематикой. Кинематика обозначает "движения", а понятие "инверсная" связано с тем, что обычно мы не управляем самой рукой. Мы управляем «двигателями», поворачивающими каждую отдельную часть. Инверсная кинематика — это задача определения того, как перемещать эти двигатели, чтобы сдвинуть руку в конкретную точку. И в своём общем виде эта задача чрезвычайно сложна. Чтобы вы понимали, насколько она сложна, то можете вспомнить о таких играх, как QWOP, GIRP или даже Lunar Lander, в которой вы выбираете не куда двигаться, а какие мускулы (или ускорители) приводить в действие.
Задача управления подвижными приводами распостраняется даже на область робототехники. Вас не должно удивлять то, что на протяжении веков математики и инженеры смогли разработать множество решений. В большинстве 3D-редакторов и игровых движков (в том числе и в Unity) есть наборы инструментов, позволяющих выполнять риггинг человекоподобных и звероподобных существ. Для различных схем (манипуляторов роботов, хвостов, щупалец, крыльев и т.д.) встроенных решений обычно не существует.