Maray

使用基本数学进行 JIT 光线追踪

此图像由 Maray 从 "data/chess.maray" 渲染。

安装方法

>cargo install--example maray maray

运行方法

>maray--cpu 数量8 --输入"data/chess.maray" --输出"test.png"

简写版本

>maray-c8 -i"data/chess.maray" -o"test.png"

纹理

您可以使用 --textures 或 -t 来指定一系列图像。

> maray -c 8 -i "input.maray" -o "output.png" -t "texture0.png" "texture1.png"

Maray 设置了一个默认的运行时，其中包括颜色通道（RGB）和图像宽高。

有关获取函数 id 的公式的信息，请参阅 textures 模块。

当将 Maray 作为库使用时，您可以自定义运行时。

作为库使用 Maray

Maray 有一个 Cargo 默认功能标志 "render"，可以关闭。当只需要库来生成内容时，这很有用。

关于 Maray

Maray 是一种用于光线追踪场景的二进制格式，它使用基本的数学表达式。它可以用于 2D 和 3D。渲染器使用即时编译（JIT）到 WASM。

Maray 还可以用作 Rust 库来生成光线追踪内容或对数学公式进行语义分析。通过库，您还可以使用 Rayon 和解释器进行渲染，这比 JIT 渲染器慢约 10-20 倍。

二进制格式使用 bincode 序列化 maray::Expr，大小为 [u32; 2]，因此渲染器知道图像的分辨率。该格式设计为在不添加任何额外参数的情况下精确重现渲染。要更改大小，需要生成一个新的文件。浮点数精度为 f64，以保证高质量的数值精度。

特性

Maray 比其他光线追踪软件包含的特性要少得多。在 Maray 中，您可以使用基础数学来构建东西，因此您需要外部编程语言或工具来生成数据。然而，除了这个限制外，人们在生成内容方面没有任何限制。结果在所有平台上都可以确定性重现，并且代码可以在大多数硬件上运行。使用基础数学有助于研究人员构建适用于 Maray 中生成所有内容的工具。

Maray 可用作 Rust 库

• 生成存储数学表达式的二进制文件
• 数学公式的自动压缩器
• 渲染并导出为 PNG 文件
• 使用 Rayon 和解释器进行并行渲染
• 使用 wasmer 通过 JIT 进行并行渲染
• Semantics 特性用于执行语义分析

使用 Maray 时，通常首先内联一切，并使用自动压缩来减少操作。

设计

Maray 的构建块集合非常有限

• x（X 坐标）
• y（Y 坐标）
• τ（tau = 2π）
• 𝐞（欧拉常数）
• ℕ（自然数常数）
• -（一元减号）
• 1/（倒数，一元除法）
• abs（绝对值）
• sqrt（平方根）
• step（如果 >= 0，则为 1，否则为 0）
• sin（正弦）
• exp（e^）
• ln（自然对数）
• +（加法）
• *（乘法）
• max（最大值）
• min（最小值）
• app（调用外部函数）

没有内置的循环或递归、向量或矩阵。要使用纹理，请参阅 Runtime。

Maray 支持变量，例如

x + a
where
  a = 2 + y

在内联一切之后，您可以执行数学公式的部分评估和自动压缩。这优化了公式的渲染。

Maray 的一个好处是研究人员可以对表达式进行语义分析，并构建适用于 Maray 中生成所有内容的工具。