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• Now Our Paint dev log

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  GPU画图工具实验 Now Our Paint dev log

  研究了使用GPU的无限画布像素模式画图工具的可行性，简要记录在此，细节参阅160本。

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  从对MyPaint研究引出

  事实上现在看来可能可以复用之前的NUL界面库来做个简单画图程序，在PC机上用，因此可以使用GL等方便地加速，而无需担心在移动设备上运行耗电的问题。

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  • Our Paint

    Our Paint is a featureless but programmable painting program.

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    How to use it | Development Log | Version History | Source code repository

    Featuring:

    Programmable brushes Borderless canvas GPU-based painting 16bit linear canvas Color management Small executable size

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  该工具特点

  • 无限画布（最终取决于客户机内存）
  • 有限撤销步数。（达到撤销步数的笔触合成到最终光栅上，未达到的为GL图元）
  • 基于像素而非矢量显示。

  主要局限

  一些低功耗硬件可能不具备足够显存和内存以运行大图。SurfacePro6的glxinfo报GL最大贴图尺寸为16384×8192，显存报3058MB共享，因此目前的大图应该能合理工作，更大的效率就比较低了。

  无法混合和快速在原地累积，因此半透明刷子可能是很大的问题。
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  主要操作细节

  贴图步进尺寸似乎可以设置为128，这也可以作为初始最小贴图的尺寸（但根据初始引用笔刷直接调节至下一个合理尺寸），每次步进就复制到新的上面，同时检查再建立同样大小伪贴图的可行性，不行则表明不能再请求这么多的显存用于贴图复制，此时启用局部高清贴图模式，丢掉未显示的那些（从内存中再读）。

  涂抹和取色器采样似乎都只能从两层画完之后的视口FBO采，这样也能采到笔刷自身痕迹？（是期望的行为吗？）

  保存就贴图分块读回来存。

  时间原始时间每1/60秒更新一次笔刷显示列表，每提笔更新显示列表并应用最后一个撤销栈的笔画到光栅，对于不完整主图，需要重复调用内存里的那个图。
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  额外贴图

  • Main Image，超尺寸的用多张Tile，显存无法分配完全的则只分配以屏幕为中心的大于屏幕的尺寸，做笔刷整合时则需要多次切换并从内存中调入完整图（以每图而不是每笔刷为循环基准）。
  • 缩小贴图，用于缩小时查看，为每个主图块的小图，尚不知如何生成最好，（可能需要从CPU端生成？这样每应用一笔都需要读回来）。
  • 视口FBO，复用GUI的面板FBO，则无需新建，但注意像素格式，可能需要16位。
  • 视口FBO复制，因为需要一并混合到应用好的主图上。似乎可以直接采样底图并画到视口FBO，可以节省一个FBO。
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  其他局限

  笔刷的序列混合不好实现，由于是并行提交，没有办法直接访问已工作的方块，所以可能只能以不透明和上次笔触完成后的FBO复制用以采样的方式工作。

  检查了之前的GUI截图，序列透明覆盖似乎是正确的，那么非半透明的覆盖应该也是顺序正常的，并且可以使用深度。但由于界面有浮动面板，这里实际不清楚能否去掉那些的FBO因为是二次叠上去的，不同面板不一定同时都刷新。
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  更新：了解到GL_NV_texture_barrier^↗可能可以允许同时读写同一张贴图，应该可以实现方便的点点点叠加，应该也容易实现笔划（但没有具体看，好像稍微麻烦些，主要是笔画的情况下如何定义自身叠加和非叠加，使用二级图应当能旁路这个问题，不过在不清楚笔画尺寸的情况下需要画多个块拼接）
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  由于MyPaint储存为8位sRGB，因此再次打开时出现精度丢失，这是不期望的。

  研究发现可以使用计算着色器进行混合。可根据这个原理继续制作画图工具。

  此外，如果只是简单混合而没有涂抹，则可以考虑使用GL_EXT_shader_framebuffer_fetch^↗
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  好了至少能跑起来计算着色器了

  
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  可以画上去了哈哈哈

  

  
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  通过XInput2可以获得Wacom的压力和倾斜等参数

  
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  行了，涂抹的逻辑也可以了，虽然涂抹的效果不好，但是可用。

  
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  http://scottburns.us/subtractive-color-mixture-5/^↗

  混色看这里

  以及这个是mypaint的https://github.com/mypaint/mypaint/blob/master/doc/spectral/spectral.md
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  涂抹正确了

  
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  可以文件了

  
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  总的来说，还有这些需要实现了才能共享该程序的初步版本：

  • 自定义的撤销命令。
  • 工程文件打包。
  • 切割文件导出。
  • 导入导出的选项。
  • 文件管理器的文件名以及过滤选项等优化。
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  储存单实例属性需要修改接口，做了个简化的假列表来支持单实例的指定文件保存。

  其他的似乎都正常工作，还差导出的合成颜色。

  
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  可以撤销了

  这样一来所有基本功能已经全部完成了。
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  节点笔刷初步

  

  
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  新的映射挂件

  
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  要复现目前使用的MyPaint笔刷形式，还需要：

  • 椭圆比例（或者sdf实现，用以更方便地获得方形）
  • 跟踪速度输入
  • 跟踪方向输入（以及平滑，如何实现）
  • 平滑位置（如何实现）
  • 随机/噪声

  映射挂件的撤销有问题，暂时还没管那么多，但需要修。

  空了来

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  可以做笔刷了

  
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  不错

  
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  通过 这里^↗ 可以下载一个测试icc以检查icc配置是否正常工作。若正常，则会显示错误颜色
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  汉化和各种可用性优化

  
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  0.1版 完成！

  
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  还是mypaint的光谱混合 但是在gpu了

  
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  修了个问题

  修好了，是涂抹时间超过0-1使得插值超界。
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  现在可以通过WSL运行（但是似乎很慢）

  
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  Windows原生基本上可以了

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  这里

  Win下的窗口什么的可以了，还有输入设备和文件等等一堆小东西不行。

  
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  win大多数功能能用了
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  v0.1a，测试Windows版本

  
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  导出时图块外背景未转换为对数式，已修复
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  涂抹混合有问题，已修复
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  实现了迭代控制，因此能方便地制作半色调笔刷了。

  
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  需要在软件菜单里加个版本日志按钮昂。。。
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  新笔刷！