Raden

[!IMPORTANT] 性能や安定性、信頼性が必要な場合は Blend2D を利用するべきです。このライブラリは実験的なプロジェクトであり、API や内部実装は予告なく大幅に変更される可能性があります。

About Shiguredo's open source software

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Please read https://github.com/shiguredo/oss before use.

時雨堂のオープンソースソフトウェアについて

利用前に https://github.com/shiguredo/oss をお読みください。

概要

Raden は Cranelift を利用した 2D ベクターグラフィックスライブラリです。CPU のみで利用できます。

API は Blend2D にできるだけ寄せており、Blend2D の利用経験があればそのまま使い始められるライブラリを目指しています。

https://github.com/user-attachments/assets/23145334-3847-4317-ae81-81b51dda689b

raden と raw-player-rs を組み合わせて 120 fps での映像なども描画可能です。

目的

GPU を利用できない CI 環境において、CPU のみを利用して 1080p / 120fps 以上の複雑なダミー映像を高速に生成するためのライブラリとして開発しています。

現在の機能

描画 API (Context)

フィルスタイル

グラデーション (Gradient)

範囲外処理モード (ExtendMode): Pad (デフォルト) / Repeat / Reflect

パターン (Pattern)

画像をタイルとして繰り返す塗りつぶし。並進オフセット対応。ExtendMode は Pad / Repeat をサポート。

合成モード (CompOp)

Porter-Duff 基本セット + Clear + Plus の 13 種類と、ブレンドモード 16 種類の計 29 種類。

Porter-Duff 合成

ブレンドモード

塗りつぶし規則 (FillRule)

ストロークパラメータ

フォント

パス (Path)

その他

JIT パイプライン

描画パイプラインは Cranelift JIT コンパイラでネイティブコードを生成する。

• 29 種類の合成モード全てに対して完全カバレッジ版 + カバレッジ付き版のパイプラインを JIT 生成
• I32X4 (128-bit 整数 SIMD) による 4 ピクセル並列合成 (x86_64: SSE2, AArch64: NEON)
• F32X4 (128-bit 浮動小数点 SIMD) による Radial グラデーションの 4 並列 sqrt
• Linear グラデーションの固定小数点最適化 (内部ループで浮動小数点演算ゼロ)
• Linear fill_path の fetch + coverage + blend 融合パイプライン (中間バッファ排除)
• sweep 関数 (prefix sum + FillRule 変換) の JIT 生成
• エッジ座標変換の F64X2 SIMD JIT
• パイプラインキャッシュにより同一パラメータの関数は再コンパイルしない

サンプル

basic_drawing

矩形の描画、BMP 出力、raw_player でのウィンドウ表示を行うサンプル。

cargo run --example basic_drawing

animation

円を大量に描画するアニメーション。SDL3 ウィンドウで表示する。

# 通常実行 (デフォルト: 1280x720, 60fps)
cargo run --example animation --release

# 解像度と FPS を指定
cargo run --example animation --release -- --width 1920 --height 1080 --fps 120

# ヘッドレスベンチマークモード (ウィンドウなし、指定秒数分のフレームを描画して統計出力)
cargo run --example animation --release -- --duration 5
cargo run --example animation --release -- --width 1920 --height 1080 --fps 120 --duration 5

gradient_drawing

グラデーション描画のサンプル。Linear (Pad / Repeat / Reflect)、Radial、Conic の 5 パターンを 1 枚に並べて描画する。

cargo run --example gradient_drawing

stroke_drawing

ストローク描画のサンプル。キャップ、ジョイン、パスストローク、半透明ストロークを描画する。

cargo run --example stroke_drawing

tiger

AmanithVG 由来の tiger ベクターグラフィックスを描画するサンプル。240 以上のパスによるフィル・ストロークの組み合わせを実演する。

cargo run --example tiger --release

raden_player

raw-player の blend2d_player.py と同等のアニメーションを raw_player::VideoPlayer API で表示する。

cargo run --example raden_player --release

最小コード例

use raden::{Circle, CompOp, Context, Image, PipelineRuntime, PixelFormat, Rect, Rgba32};

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let mut image = Image::new(320, 240, PixelFormat::Prgb32);
    let mut runtime = PipelineRuntime::new();
    let mut ctx = Context::new(&mut image, &mut runtime);

    // 背景を塗る
    ctx.set_comp_op(CompOp::SrcCopy);
    ctx.set_fill_style(Rgba32::rgb(0x20, 0x20, 0x60));
    ctx.fill_rect(&Rect::new(0.0, 0.0, 320.0, 240.0));

    // 半透明の円を重ねる
    ctx.set_comp_op(CompOp::SrcOver);
    ctx.set_fill_style(Rgba32::new(0xFF, 0x40, 0x40, 0xC0));
    ctx.fill_circle(&Circle::new(160.0, 120.0, 72.0));

    ctx.end();
    image.write_to_file("output.bmp")?;
    Ok(())
}

制約

• PixelFormat は現在 Prgb32 のみ
• グラデーション/パターンはフィルスタイルのみ対応 (ストロークスタイルは単色のみ)
• フォントは TrueType アウトライン (glyf/loca) のみ対応 (CFF, OpenType Layout 未対応)
• クリッピングは未対応

ライセンス

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