生存指北¶
Unleash your genius to mimic the nature! 觅秘自然,势能不凡¶
特性¶
ZENO系统整合了多种处理复杂物理仿真场景的计算工具以及工具包, 借由拼接组合来给使用者提供出适应 各种复杂可能性的解决方案, 无论您是学生,极客, 创意工作者, 科研工作者, 都可以借助ZENO的工具链 令自己更好的聚焦于思维和设计。远离实现计算系统的繁杂以及保证得到最好的计算性能。
此处仅放两个由zeno产生的案例以供参考。
ZENO中的高性能计算框架ZPC¶
借助ZPC,开发者可以做到一次代码开发,无差别地在CPU和GPU上进行计算, 大大减少开发者面向异构计算设备 开发地精力
ZENO的脚本语言Z{f(x)}¶
借助Z{f(x)}, 用户可以直接在节点编辑器界面对目标进行计算控制, 借助于ZENO不同的Wrangler, 用户可以极其便捷地 对图元指定数学计算, 通过不同的Wrangler形式, Z{f(x)}可以达成几何处理, 可视化分析, 物理仿真模型与算法实现等多种 目的(详见我们之后的案例), 更重要的, Z{f(x)} 可以无差别地并行运行在CPU和GPU上, 对于 Z{f(x)}的善加利用将大大地丰富 开发仿真案例地自由度与进行自定义计算的效率.
开发ZENO的原因¶
目前,很多图形学艺术家都希望能通过可视化编程能高效快捷的开发出物理仿真和动画。
ZENO的目的就是通过节点仿真为图形开发者和艺术从业者提供极大的便利
一个很复杂的物理仿真可以通过简单的节点连接就能实现 这也是可视化物理仿真编程的魅力所在。七分钟不到就可以将逻辑与数据流清晰的可视化出来
灵活度¶
ZENO节点可以轻松的改变和调整结果,通过轻松的删除连线并重新连上节点。不像传统的仿真软件,有固定的功能,我们将算法拆散为独立的积木,通过连接积木上的节点我们就可以创造出我们自己的解算器。 而不会由于软件本身固有的功能而限制了开发。
性能¶
ZENO节点主要是由c++来写的。通过Qt5编译器来连接节点,ZENO的开发者将保证其算法与代码的高性能性,用户只需要脑洞大开。如下图所示,ZENO连接出来的FLIP solver比state of art的商用解算器更省内存,也更快速.
控制流¶
不像传统的节点系统(Blender),ZENO有着很强的时间序列并提供了很多控制流节点包括CachedOnce, BeginForEach, EndFor等。这些就能帮你微调来适应真实的问题。
统一性¶
尽管如今我们已经有很多节点系统了,但是他们都限制在一些特定的软件里面,比如Blender,Houdini, Unreal等等。 这些软件有很多节点和前提限制,导致开发人员很难拓展开。比如,一个在Blender做布料模拟的人很难在同时在houdini做流体仿真。这也是我们开发ZENO的主要目的。
可拓展性接口¶
basic primitive ops (by @archibate)
basic OpenVDB ops (by @zhxx1987)
OpenVDB FLIP fluids (by @zhxx1987 and @ureternalreward)
Tree-code N-body (by @archibate)
Molocular Dynamics (by @victoriacity)
GPU MPM with CUDA (by @littlemine)
Bullet3 rigid solver (by @archibate)
Hypersonic air solver (by @Eydcao)
载入这些库可以将一系列的节点载入到zeno,同时你也可以在ZENO中加入自己的solver
下载¶
点击到 release page, 然后勾选 Assets -> download zeno-linux-20xx.x.x.tar.gz. 解压zip文件, 然后 run ./start.sh, 然后节点系统的编译器就会自动显示出来
使用¶
在arts文件夹下面有一些样例图,你可以在编译器将他们打开然后设计出自己的物理仿真模型。 目前rigid3.zsg, FLIPSolver.zsg, prim.zsg, 和 lennardjones.zsg还在完善中 提示:如果想要运行一个100帧的动画,可以右上角的1改成100,并点击execute。
安装需求¶
你需要有 C++17 compiler, CMake 3.12+, and Python 3.6+ 来构建 ZENO; NumPy and PyQt5 运行ZENO的编辑器. Pybind11 或者 GLAD 是内置的,所以你不必担心是否需要自己安装
Arch Linux¶
sudo pacman -S gcc make cmake python python-pip python-numpy python-pyqt5 qt5-base libglvnd mesa
Ubuntu 20.04¶
sudo apt-get install gcc make cmake python-is-python3 python-dev-is-python3 python3-pip libqt5core5a qt5dxcb-plugin libglvnd-dev libglapi-mesa libosmesa6
python --version # make sure Python version >= 3.7
sudo python -m pip install -U pip
sudo python -m pip install numpy PyQt5
Windows 10¶
Install Python 3.8 64-bit. 重要: 确保你把python 3.8加入到路径里面! 重启后效果更佳!
在命令行敲CMD并输入以下命令:
python -m pip install numpy PyQt5
注解
请注意:如果python的路径没有安装正确的话 :),你会被指向Microsoft store 所以确保下载和安装成功,没有error,此外在安装的过程中遇到一般的warnings是ok的
警告
当出现以下错误的时候:
Could not install packages due to an EnvironmentError:
[Errno 13] Permission denied: 'c:\\python38\\Lib\\site-packages\\PyQt5\\Qt5\\bin\\d3dcompiler_47.dll'':
这可能是由于杀毒软件导致的,可以尝试退出比如360杀毒软件: 因为他们可能会阻止 ZENO 复制 d3dcompiler_47.dll等各种dll文件 .
另外当你输入QtGui的时候,发现DLL输入失败:可以尝试安装 Microsoft Visual C++ Redistributable。
安装 Visual Studio 2019 社区版或者更后的版本 ( C++17 支持的).