Introduction
JAX, une bibliothèque Python pour les fonctions GPU accélérées sur les tableaux n-dimensionnels, offre des possibilités intéressantes pour la création de moteurs de rendu 3D. Dans cet article, nous allons explorer comment utiliser JAX pour créer un moteur de rendu 3D sur WebGL en utilisant les fonctions de distance signées (SDF) et le ray-marching.
Contexte Technique
Les SDF sont des fonctions qui calculent la distance entre un point et un objet. Elles sont composables, ce qui signifie que nous pouvons les combiner pour créer des formes complexes. De plus, les SDF contiennent des informations pour déplacer des objets dans l'espace sans collision. JAX permet de vectoriser ces fonctions, ce qui nous permet de calculer les pixels d'une image en parallèle.
Le code utilisé pour ce projet est relativement court, avec environ 100 lignes de Python. JAX peut également être exporté et exécuté sur le navigateur, ce qui nous permet de créer des applications web interactives.
Analyse et Implications
L'utilisation de JAX pour la création de moteurs de rendu 3D sur WebGL offre plusieurs avantages. Tout d'abord, les SDF sont des fonctions mathématiques pures, ce qui signifie que nous pouvons les dériver et les utiliser pour calculer les normales de surface. Cela nous permet de créer des effets de lumière réalistes en utilisant la différenciation automatique de JAX.
De plus, l'utilisation de JAX nous permet de créer des applications web interactives qui peuvent être exécutées sur le navigateur. Cela ouvre des possibilités pour la création de contenus interactifs et immersifs sur le web.
Perspective
Il y a plusieurs directions possibles pour la poursuite de ce projet. Tout d'abord, nous pourrions explorer l'utilisation de jax-js, qui offre un support pour WebGPU. Nous pourrions également utiliser JAXGA, qui permet de travailler avec la géométrie projective et la géométrie conforme.
De plus, nous pourrions étudier la relation entre les réseaux de neurones et les SDF. Les couches denses des réseaux de neurones peuvent être vues comme des SDF, ce qui pourrait nous permettre de créer des modèles de rendu 3D plus complexes et plus réalistes.
