Scrawk/Marching-Cubes-On-The-GPU

🖥️ Marching Cubes chạy trọn trên GPU, không cần CPU can thiệp

Sinh voxel bằng Perlin noise và chuyển thành lưới tam giác hoàn toàn trên GPU, render trực tiếp từ compute buffer.

Đây là dự án C# của Scrawk, triển khai thuật toán Marching Cubes chạy hoàn toàn trên GPU trong Unity bằng compute shader. Voxel được tạo từ nhiễu Perlin cải tiến chạy trên GPU, sau đó chuyển đổi thành lưới tam giác. Mọi thứ diễn ra trên GPU, chỉ xuất ra màn hình thông qua Graphics.DrawProcedural. Tác giả cũng đưa ra cách đọc lưới về CPU nếu cần, dù không khuyến nghị làm điều này mỗi khung hình.

✨ Điểm nổi bật

• Marching Cubes trên GPU: toàn bộ thuật toán chạy trong compute shader, không cần CPU can thiệp.
• Voxel bằng Perlin noise trên GPU: nhiễu 3D sinh trực tiếp trong compute shader để tạo giá trị voxel.
• Render từ compute buffer: sử dụng Graphics.DrawProcedural để vẽ tam giác trực tiếp từ buffer.
• Xử lý kích thước buffer cố định: buffer được cấp phát với số đỉnh tối đa (5 tam giác mỗi voxel), đỉnh thừa được zero-fill để tránh lỗi render.
• Sinh pháp trùng bình bằng đạo hàm: sử dụng đạo hàm của giá trị voxel để nội suy pháp tuyến, tạo lớp bề mặt mượt mà.
• Scene động 4D: phiên bản thứ hai sinh lưới voxel mỗi khung hình bằng nhiễu 4D, tạo hiệu ứng hoạt ảnh liền mạch.
• Hỗ trợ đọn lưới về CPU: có đoạn code đọn buffer về mesh Unity thông thường nếu cần thiết.

💡 Vì sao đáng chú ý

Không phải để sinh mesh hoàn toàn trên GPU là đơn giản — việc dựng buffer cố định và zero-fill đỉnh thừa cho thấy cách tiếp cận thực tế để tránh động thái động liên tục. Phương pháp này mất chút hiệu quả do vertex shader chạy cho cả đỉnh rác, nhưng tác giả đã so sánh thực nghiệm: hiệu năng render không khác biệt so với mesh chuẩn. Đây là lựa chọn thích hợp để thử nghiệm hoặc tạo hiệu ức voxel động, đặc biệt với scene 4D tạo ra hoạt ảnh mượt mà.

#MarchingCubes #GPU #Unity #ComputeShader #Voxel #TiniX