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engvis

工程可视化框架 - 基于Rust和wgpu的高性能3D工程可视化工具

项目简介

engvis是一个用Rust编写的工程可视化框架，专为工程应用设计。它提供了完整的3D渲染管线，支持glTF模型加载、PBR材质渲染、灵活的相机控制和丰富的UI界面。

主要特性

GPU加速渲染: 基于wgpu实现跨平台GPU渲染
glTF模型支持: 支持加载glTF格式的3D模型
PBR材质系统: 完整的物理渲染材质系统
灵活的相机控制: 轨道相机，支持多种视图模式（前视图、顶视图、右视图、等轴测视图）
顶点和边线渲染: 可视化显示网格的顶点和边线
高级光照系统: 支持环境光、方向光和点光源
实时UI界面: 基于egui的实时参数调整界面
场景管理: 完整的场景图和节点管理系统

项目结构

engvis/
├── crates/
│   ├── engvis-core/      # 核心数据类型和算法
│   └── engvis-renderer/  # GPU渲染实现
└── src/
    └── main.rs           # 主应用程序

engvis-core

核心库，提供：

相机系统（OrbitCamera）
网格数据结构（Mesh, SubMesh, MeshVertex）
材质系统（PbrMaterial）
光照系统（AmbientLight, DirectionalLight, PointLight）
场景管理（Scene, SceneNode）
输入处理（InputState）
包围盒（Aabb）

engvis-renderer

渲染库，提供：

GPU上下文管理（GpuContext, GpuResources）
网格渲染器（MeshRenderer）
材质管线（MaterialPipeline）
网格渲染（GridRenderer）
覆盖层渲染（OverlayRenderer）
光照缓冲（LightingBuffer）
纹理缓存（TextureCache）
glTF加载器
egui集成

快速开始

环境要求

Rust 1.70或更高版本
支持Vulkan、Metal或DirectX 12的GPU

运行示例

# 克隆仓库
git clone https://github.com/yourusername/engvis.git
cd engvis

# 运行程序
cargo run --release

使用方法

程序启动后会显示一个默认的立方体场景。你可以：

加载glTF模型:
- 点击菜单栏 File -> 输入模型路径 -> 点击 Load glTF
相机控制:
- 鼠标左键拖动：旋转视图
- 鼠标右键拖动：平移视图
- 鼠标滚轮：缩放
- 底部面板提供预设视图按钮：Front、Top、Right、Iso、Fit
调整渲染参数:
- 左侧面板：场景信息
- 右侧面板：材质、光照、渲染选项
- 可以调整表面透明度、边线颜色和宽度、顶点大小等
光照调整:
- 在右侧面板调整环境光和方向光的颜色和强度

作为库使用

添加依赖

在你的 Cargo.toml 中添加：

[dependencies]
engvis-core = "0.1.0"
engvis-renderer = "0.1.0"

示例代码

use engvis_core::{OrbitCamera, Scene, SceneNode, Mesh, PbrMaterial};
use engvis_renderer::{Renderer, create_window_and_gpu};
use glam::{Vec3, Affine3A};

// 创建场景
let mut scene = Scene::default();

// 添加网格和材质
scene.meshes.push(your_mesh);
scene.materials.push(PbrMaterial::default());

// 添加场景节点
scene.nodes.push(SceneNode {
    name: "MyObject".to_string(),
    local_transform: Affine3A::IDENTITY,
    mesh_index: Some(0),
    children: Vec::new(),
    visible: true,
});

// 创建相机
let camera = OrbitCamera::new(Vec3::ZERO, 5.0);

// 渲染
// ... 参考examples目录中的完整示例

技术栈

wgpu: 跨平台GPU抽象层
winit: 窗口管理和事件处理
egui: 即时模式GUI库
glam: 数学库
bytemuck: 零拷贝类型转换

许可证

本项目采用 MIT 许可证。详见 LICENSE 文件。

贡献

欢迎提交Issue和Pull Request！

作者

nil (nil_lilin@163.com)

engvis 0.1.0