bvle-voxels/CLAUDE.md
Samuel Bouchet 9de53e5293 Phase 6.3: RT ambient occlusion with bilateral blur
- 8 cosine-weighted hemisphere rays per pixel (inline ray queries, SM 6.5)
- Distance-weighted AO: quadratic falloff (1-hitT/aoRadius)² instead of binary hit/miss
- World-space hash seed: voxel coord + tangent-plane frac position (stable, no flicker)
- Bilateral blur pipeline: 2-pass separable (H+V), radius 6, depth+normal edge-stopping
- 4-pass dispatch: shadow+rawAO → blur H → blur V → apply
- AO written to separate R8_UNORM texture, blurred, then applied to color buffer
- Debug mode (F5 x3): grayscale AO visualization
2026-03-29 09:31:19 +02:00

45 KiB
Raw Blame History

BVLE Voxels - Prototype de Moteur Voxel Hybride

Vue d'ensemble

Prototype de moteur voxel basé sur Wicked Engine (MIT, C++17, DX12/Vulkan) pour valider les performances de rendu sur GPU moderne (AMD RDNA 2+ / Nvidia RTX 3060+). Le document de spécification complet est dans voxel_engine_spec.md à la racine du projet.

Cible : 60+ fps en 1440p, monde de 512x512x256 voxels visibles.

Architecture

bvle-voxels/
├── CMakeLists.txt              # Build CMake racine
├── engine/                     # Wicked Engine (clone --depth 1, branche main)
│   └── WickedEngine/shaders/voxel/  # Nos shaders copiés ici pour compilation DXC
├── src/
│   ├── voxel/                  # Bibliothèque VoxelEngine (static lib)
│   │   ├── VoxelTypes.h        # Types fondamentaux (VoxelData, PackedQuad, MaterialDesc, ChunkPos)
│   │   ├── VoxelWorld.h/.cpp   # Monde voxel (hashmap de chunks, génération procédurale)
│   │   ├── VoxelMesher.h/.cpp  # Binary Greedy Mesher CPU + SmoothMesher (Naive Surface Nets)
│   │   ├── VoxelRenderer.h/.cpp# Renderer + VoxelRenderPath (sous-classe RenderPath3D)
│   │   └── TopingSystem.h/.cpp # Système de topings (biseaux décoratifs sur faces +Y)
│   └── app/
│       └── main.cpp            # Point d'entrée Win32 + crash handler SEH
├── shaders/                    # Sources HLSL des shaders voxel (copiés dans engine/ au build)
│   ├── voxelCommon.hlsli       # Root signature et CB partagés (inclus par tous les shaders)
│   ├── voxelVS.hlsl            # Vertex shader (vertex pulling, triple-mode: CPU/MDI/GPU mesh)
│   ├── voxelPS.hlsl            # Pixel shader (triplanar + lighting)
│   ├── voxelCullCS.hlsl        # Compute shader frustum+backface cull (Phase 2.3)
│   ├── voxelMeshCS.hlsl        # Compute shader GPU mesher 1×1 (Phase 2.4-2.5)
│   ├── voxelTopingVS.hlsl      # Vertex shader topings (instanced vertex pulling, t4/t5)
│   ├── voxelTopingPS.hlsl      # Pixel shader topings (triplanar + directional lighting)
│   ├── voxelSmoothVS.hlsl      # Vertex shader smooth Surface Nets (vertex pulling, t6)
│   ├── voxelSmoothPS.hlsl      # Pixel shader smooth (triplanar + material blending)
│   ├── voxelBLASExtractCS.hlsl # Compute shader BLAS position extraction (Phase 6.1)
│   ├── voxelShadowCS.hlsl     # Compute shader RT shadows + raw AO (inline ray queries, Phase 6.2+6.3)
│   ├── voxelAOBlurCS.hlsl     # Compute shader bilateral AO blur (separable H/V, Phase 6.3)
│   └── voxelAOApplyCS.hlsl    # Compute shader AO apply to color buffer (Phase 6.3)
└── CLAUDE.md

Build

Prérequis

  • CMake 3.19+ (winget install Kitware.CMake)
  • Visual Studio 2022 Build Tools (winget install Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools)
  • Windows SDK 10.0.26100+ (winget install Microsoft.WindowsSDK.10.0.26100)

Commandes

# Configurer (depuis la racine du projet)
cmake -B build -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -DCMAKE_SYSTEM_VERSION=10.0.26100.0

# Compiler
cmake --build build --config Release --target BVLEVoxels --parallel

# Exécutable produit dans build/Release/BVLEVoxels.exe

Le SDK 10.0.26100 est requis car les headers DX12 (d3dx12_check_feature_support.h) fournis par Wicked Engine ne sont pas compatibles avec le SDK 22621.

Post-build automatique (CMakeLists.txt)

Le build copie automatiquement :

  1. dxcompiler.dll → à côté de l'exe (requis pour la compilation runtime des shaders)
  2. shaders/*.hlslengine/WickedEngine/shaders/voxel/ (pour que LoadShader les trouve via SHADERSOURCEPATH)
  3. engine/Content/ → à côté de l'exe (assets Wicked Engine)

Intégration Wicked Engine

Backend graphique

Wicked Engine utilise DX12 par défaut sur Windows, Vulkan sur Linux. Les shaders sont écrits en HLSL et compilés via DXC vers :

  • shaders/hlsl6/*.cso pour DX12
  • shaders/spirv/*.spv pour Vulkan

Pour forcer Vulkan sur Windows, passer "vulkan" en argument de ligne de commande.

Point d'entrée et architecture de rendu

VoxelRenderPath hérite de wi::RenderPath3D. IMPORTANT : le rendu voxel utilise ses propres render targets (voxelRT_, voxelDepth_) et est exécuté dans Render() sur un command list dédié (device->BeginCommandList()). Le résultat est ensuite composité dans Compose() via wi::image::Draw().

NE JAMAIS créer un render pass dans Compose() : cette méthode est appelée à l'intérieur du render pass du swapchain. Imbriquer des render passes est interdit en D3D12 (cause DXGI_ERROR_INVALID_CALL → device removed).

Architecture correcte :

Render()  → RenderPath3D::Render()     // Wicked rend sa scène
          → device->BeginCommandList() // Nouveau cmd list
          → renderer.render(cmd, ...)  // Notre render pass (clear + draw voxels → voxelRT_)
Compose() → RenderPath3D::Compose()    // Wicked affiche son résultat
          → wi::image::Draw(voxelRT_)  // On overlay nos voxels par-dessus

La caméra est gérée manuellement dans Update() en écrivant directement camera->Eye, camera->At (direction LookTo), camera->Up.

APIs Wicked utilisées

Besoin API Wicked
Clavier WASD wi::input::Down(CHARACTER_RANGE_START + offset) (pas de KEYBOARD_BUTTON_W)
Souris delta wi::input::GetMouseState().delta_position
Cacher curseur wi::input::HidePointer(bool)
Shader loading wi::renderer::LoadShader() - compile auto les .hlsl en .cso si absent
PSO states wi::renderer::GetRasterizerState() etc. retournent des pointeurs (pas besoin de &)
Render pass RenderPassImage::RenderTarget(texture, loadOp, storeOp, layoutBefore, layoutAfter, subresource=-1)
Font overlay wi::font::Params est un struct - setter les membres un par un
Camera CameraComponent::At est une direction (utilisé avec XMMatrixLookToLH), pas un point cible
Buffer create device->CreateBuffer(desc, raw_data_ptr, buffer) — PAS de SubresourceData pour les buffers !
Texture create device->CreateTexture(desc, subresourceData_ptr, texture) — utilise SubresourceData* (différent de CreateBuffer)
Buffer update device->UpdateBuffer(buffer, data, cmd, size, offset)
Push constants device->PushConstants(data, size, cmd) — mappés à register(b999), taille fixe 48 bytes (12 × uint32)
Command list device->BeginCommandList() — nouveau cmd list pour render passes séparés
Render pass NE JAMAIS imbriquer ! Un seul render pass actif par command list
Debug DX12 Passer "debugdevice" en argument pour activer la couche de debug D3D12
Logging wi::backlog::post(message, logLevel) — préférer au logging fichier

Shaders custom — PIÈGES IMPORTANTS

Les shaders custom doivent respecter le binding model de Wicked Engine :

  1. Root signature obligatoire : chaque shader DOIT avoir une root signature DX12 intégrée, soit via #include "globals.hlsli" (auto), soit via [RootSignature(MACRO)] sur le entry point.

  2. Root signature Wicked (HLSL 6.6+) :

    • b999 → push constants (12 × uint32 = 48 bytes max)
    • b0, b1, b2 → CBV root descriptors
    • t0-t15, u0-u15 → dans une descriptor table partagée
    • s0-s7 → samplers dynamiques
    • s100-s109 → static samplers (linear, point, aniso, etc.)
  3. Chemins des shaders :

    • SHADERPATH = <exe_dir>/shaders/hlsl6/ — où les .cso compilés sont stockés
    • SHADERSOURCEPATH = ../../engine/WickedEngine/shaders/ — où les .hlsl sources sont cherchés
    • Les shaders custom doivent être copiés dans SHADERSOURCEPATH (sous-dossier voxel/)
    • LoadShader(stage, shader, "voxel/voxelVS.cso") → compile SHADERSOURCEPATH/voxel/voxelVS.hlsl si .cso absent
  4. dxcompiler.dll doit être à côté de l'exe sinon la compilation runtime échoue silencieusement.

  5. CreateBuffer prend void*, pas SubresourceData*. L'API texture (CreateTexture) prend bien SubresourceData*.

  6. Winding des triangles — PIÈGE MAJEUR :

    Wicked Engine utilise front_counter_clockwise = true + CullMode::BACK (state RSTYPE_FRONT). Malgré cela, les quads voxel doivent utiliser un winding CW (clockwise) comme défaut, pas CCW. Confirmé empiriquement via SV_IsFrontFace : avec des corners CCW standard, DX12 voit tous les triangles comme back-facing.

    La règle pour nos tangent axes U/V :

    • cross(U,V) = N (faces +X, -Y, +Z) → corners CW pour être front-facing
    • cross(U,V) ≠ N (faces -X, +Y, -Z) → corners CCW pour être front-facing
    CW  corners: (0,0)(0,1)(1,0), (1,0)(0,1)(1,1)  ← défaut
    CCW corners: (0,0)(1,0)(0,1), (0,1)(1,0)(1,1)  ← faces 1,2,5
    
  7. DrawInstancedIndirectCount — PIÈGE MAJEUR :

    Les command signatures de Wicked Engine pour *IndirectCount incluent un push constant (1 × uint32, écrit dans b999[0]) AVANT chaque D3D12_DRAW_ARGUMENTS. Le stride par draw entry est donc 20 bytes, pas 16.

    Layout mémoire du buffer d'args indirect :

    [uint32 pushConstant][uint32 vertexCount][uint32 instanceCount][uint32 startVertex][uint32 startInstance]
         4 bytes                              16 bytes (D3D12_DRAW_ARGUMENTS)
    = 20 bytes par draw entry
    

    Le push constant est écrit automatiquement par ExecuteIndirect dans b999[0] (premier champ de la struct push constants, soit chunkIndex dans notre cas). Les autres champs de b999 (quadOffset, flags...) restent tels que définis par le PushConstants() appelé avant DrawInstancedIndirectCount.

    En mode MDI, le push constant est utilisé pour packer chunkIndex | (faceIndex << 16). Le VS décode ces deux valeurs et reconstruit le quadOffset depuis le GPUChunkInfo :

    chunkIndex = push.chunkIndex & 0xFFFF;
    faceIdx    = push.chunkIndex >> 16;
    quadIndex  = chunkInfo[chunkIndex].quadOffset + faceOffset[faceIdx] + (vertexID / 6);
    

    Source : wiGraphicsDevice_DX12.cpp lignes 3930-3939 — la command signature est créée par PSO avec D3D12_INDIRECT_ARGUMENT_TYPE_CONSTANT + D3D12_INDIRECT_ARGUMENT_TYPE_DRAW.

  8. SV_VertexID et startVertexLocation — PIÈGE MAJEUR :

    Avec ExecuteIndirect (DrawInstancedIndirectCount), SV_VertexID n'inclut PAS de manière fiable startVertexLocation de D3D12_DRAW_ARGUMENTS. Observé sur AMD RDNA 4 (RX 9070 XT) : SV_VertexID commence toujours à 0 pour chaque draw, ignorant startVertexLocation.

    Solution : toujours mettre startVertexLocation = 0 dans les indirect args, et passer l'offset des quads par un autre canal (push constant + GPUChunkInfo lookup). Ne JAMAIS compter sur startVertexLocation pour encoder un offset dans le mega-buffer.

  9. Barriers sur buffers indirect — NON NÉCESSAIRES en pratique :

    Les buffers Usage::DEFAULT démarrent en COMMON et décayent vers COMMON après chaque exécution de command list. La promotion implicite COMMON → COPY_DST (via UpdateBuffer) et COMMON → INDIRECT_ARGUMENT (via DrawInstancedIndirectCount) fonctionne sans barriers explicites. C'est le même pattern que les SRV buffers (megaQuadBuffer_, chunkInfoBuffer_) qui passent de COPY_DST à SRV usage sans barrier en Phase 2.1.

    ⚠️ Pour la Phase 2.3 (compute cull), des barriers explicites SONT nécessaires :

    • drawCountBuffer_ : COPY_DST → UAV (après UpdateBuffer zero) puis UAV → INDIRECT_ARGUMENT (après dispatch)
    • indirectArgsBuffer_ : UNDEFINED → UAV (COMMON après decay, ResourceState::UNDEFINED = 0 = COMMON en Wicked) puis UAV → INDIRECT_ARGUMENT
    • Wicked Engine appelle DiscardResource() quand state_before == UNDEFINED, ce qui est OK (le compute écrase les données)
  10. PushConstants après BindComputeShader — PIÈGE MAJEUR :

    PushConstants() dispatche vers SetGraphicsRoot32BitConstants ou SetComputeRoot32BitConstants selon l'état actif :

    • Si active_pso != nullptrGRAPHICS push constants
    • Sinon si active_cs != nullptrCOMPUTE push constants

    Après BindComputeShader + Dispatch, active_cs reste actif. Appeler PushConstants à ce moment écrit dans les push constants compute, pas graphics. Le vertex shader ne voit jamais la valeur !

    Règle : toujours appeler PushConstants APRÈS BindPipelineState (qui set active_pso) pour cibler les push constants graphics. L'ordre correct :

    BindPipelineState(&pso_);   // ← active_pso = &pso_
    PushConstants(&data, ...);  // ← SetGraphicsRoot32BitConstants ✓
    Draw*(...);
    

Diagnostics et debugging

Crash handler SEH (main.cpp) : SetUnhandledExceptionFilter écrit :

  • bvle_crash.log : stack trace avec symboles + adresses
  • bvle_crash.dmp : minidump analysable avec Visual Studio
  • Nécessite dbghelp.lib et build avec symbols (RelWithDebInfo ou Debug)

D3D12 Debug Layer : lancer avec BVLEVoxels.exe debugdevice pour activer. Active aussi DRED (Device Removed Extended Data) pour diagnostiquer les GPU hangs.

Erreurs GPU courantes :

  • DXGI_ERROR_INVALID_CALL → render pass imbriqué ou resource state invalide
  • DXGI_ERROR_DEVICE_HUNG → shader en boucle infinie ou accès mémoire hors limites
  • Dialog bloquant avec messageBox → vient de wi::helper::messageBox(), ne pas confondre avec un crash

⚠️ Détection de crash GPU depuis CLI (Claude Code) : les crashs GPU (DXGI_ERROR_INVALID_CALL, device removed) affichent une modale Windows bloquante via wi::helper::messageBox(). timeout tue le process sans détecter le crash. Pour détecter correctement :

  1. NE PAS utiliser timeout pour tester — demander à l'utilisateur de lancer manuellement
  2. Vérifier bvle_backlog.txt après exécution (contient les erreurs DX12)
  3. Vérifier bvle_crash.log et bvle_crash.dmp pour les crashs SEH
  4. Lancer avec debugdevice pour obtenir les messages de validation D3D12 détaillés dans le backlog
  5. Un exit code non-zéro n'est PAS fiable : timeout renvoie 124, la modale attend indéfiniment

Backlog Wicked : wi::backlog::SetLogFile("bvle_backlog.txt") redirige les logs vers un fichier. Touche ~ (tilde) pour toggler la console à l'écran.

Gestion des resource states DX12 (buffers)

Wicked Engine ne fait AUCUN tracking automatique d'état pour les buffers. Les GPUBarrier::Buffer(buf, before, after) sont passées directement à D3D12 sans validation. Le state_before DOIT correspondre à l'état DX12 réel, sinon → DXGI_ERROR_INVALID_CALL.

Pièges critiques :

  • UpdateBuffer() → appelle CopyBufferRegion sans aucune barrier. Le buffer DOIT être en COPY_DST (ou COMMON pour promotion implicite sur frame 1).
  • Après DrawInstancedIndirectCount, les buffers indirect restent en INDIRECT_ARGUMENT. Appeler UpdateBuffer dessus au frame suivant → crash car pas de transition INDIRECT_ARGUMENT → COPY_DST.
  • Les buffers créés avec Usage::DEFAULT démarrent en état COMMON (D3D12). COMMON supporte la promotion implicite vers COPY_DST, SRV, etc. mais PAS vers UAV.
  • Solution recommandée : tracker l'état manuellement avec un mutable ResourceState et faire des barriers explicites entre chaque usage.

Mode debug face-color : lancer avec BVLEVoxels.exe debug pour activer. Génère un monde de test (blocs isolés) et colore chaque face selon sa direction :

  • Bright Red / Dark Red = +X / -X
  • Bright Green / Dark Green = +Y / -Y
  • Bright Blue / Dark Blue = +Z / -Z

Détails d'implémentation

VoxelData (16 bits)

[15:8] material ID (256 matériaux)
[7:4]  flags (smooth, transparent, emissive, custom)
[3:0]  metadata (orientation, variant)

PackedQuad (64 bits = 8 octets par quad)

[5:0]   position X (0-63)
[11:6]  position Y (0-63)
[17:12] position Z (0-63)
[23:18] width (1-32)
[29:24] height (1-32)
[32:30] face (0-5 : +X,-X,+Y,-Y,+Z,-Z)
[40:33] material ID
[48:41] blendMatID (8 bits, matériau voisin pour height-based blending)
[59:49] chunkIndex (11 bits, utilisé par GPU mesh path pour lookup GPUChunkInfo)
[63:60] blendEdges (4 bits : +U(0), -U(1), +V(2), -V(3) — bords avec matériau différent)

Binary Greedy Mesher (CPU, VoxelMesher.cpp)

  1. Masques binaires : pour chaque axe (X,Y,Z), solid[u][v] = bitmask 32 bits de voxels solides
  2. Face culling : visible = solid & ~(solid >> 1) pour faces positives (shift adapté par direction), avec lookup cross-chunk aux frontières
  3. Greedy merge : par tranche de profondeur, grille 2D de material IDs, expansion rectangulaire maximale (largeur puis hauteur)

Génération procédurale (VoxelWorld.cpp)

  • Perlin noise 3D (permutation-based, seed configurable)
  • fBm 5 octaves pour le heightmap (génération initiale), 2 octaves en animation (perf)
  • Caves : |fbm(x,y,z)| < threshold en 3D (désactivées en mode animation)
  • Matériaux par altitude : sable < 25, herbe 25-70, pierre 70-90, neige > 90
  • Chunks générés en Y = 0..7 (hauteur max 256 blocs)
  • Animation 60 Hz : regenerateAnimated() parallélise génération + pack GPU fusionnés via wi::jobsystem

Renderer (VoxelRenderer.cpp)

  • Triple-mode VS : CPU path (flags=0), MDI path (flags & 1), GPU mesh path (flags & 2)
  • GPU mesh path (actif par défaut) : compute shader voxelMeshCS génère les quads 1×1, DrawInstanced avec readback 1-frame-delay du compteur atomique
  • Mega-buffer : tous les quads de tous les chunks dans un seul StructuredBuffer<PackedQuad> (2M quads, 16 MB) — utilisé en mode CPU/MDI
  • Vertex pulling : le VS lit le quad buffer via SV_VertexID, pas de vertex buffer classique
  • Pipeline : PSO avec RSTYPE_FRONT (backface cull), DSSTYPE_DEFAULT (depth test), BSTYPE_OPAQUE
  • Per-chunk info : StructuredBuffer<GPUChunkInfo> (80 bytes/chunk) avec worldPos, quadOffset, faceOffsets[6], faceCounts[6]
  • Push constants (b999, 48 bytes) : chunkIndex + quadOffset + flags (bit 0 = MDI mode, bit 1 = GPU mesh mode)
  • CPU culling : frustum AABB (wi::primitive::Frustum) + backface par face group (camera vs AABB) — mode MDI uniquement
  • MDI rendering (Phase 2.2) : un seul DrawInstancedIndirectCount remplace la boucle per-chunk. Push constant = chunkIndex | (faceIndex << 16), le VS reconstruit quadOffset depuis GPUChunkInfo
  • Per-face-group draws (Phase 2.1 fallback) : jusqu'à 6 DrawInstanced par chunk visible
  • Textures : texture array 2D (256x256, 5 layers) générée procéduralement, triplanar mapping dans le PS. Alpha = heightmap procédural pour blending
  • Height-based blending (Phase 3) : le PS lit directement voxelDataBuffer (SRV t3) pour lookup des matériaux voisins per-pixel. Winner-takes-all : le matériau avec la heightmap la plus haute gagne 100%. Transitions nettes mais forme organique dessinée par les heightmaps. Corner attenuation subtractive (param=0.80). Mode debug blend (F4)
  • Render targets propres : voxelRT_ (R8G8B8A8) + voxelDepth_ (D32_FLOAT), rendu dans Render() sur cmd list dédié
  • Composition : overlay sur le swapchain via wi::image::Draw() dans Compose()
  • Stats overlay : affichage HUD des chunks/quads/draw calls via wi::font::Draw
  • Frustum planes : extraction Gribb-Hartmann dans le CB pour le compute shader de cull
  • GPU timestamp queries : 6 slots (cull begin/end, draw begin/end, mesh begin/end)
  • CPU profiling : ProfileAccum avec moyennes toutes les 5s dans le backlog (Regenerate, UpdateMeshes, VoxelPack, GPU Upload, GPU Dispatch, Render, Frame)

Phases de développement (spec)

Phase 1 - Setup et meshing de base [FAIT]

  • Fork Wicked Engine, structure de modules
  • VoxelWorld avec génération procédurale Perlin (rayon 4 chunks = ~150 chunks)
  • Binary Greedy Mesher CPU (~300K quads pour le monde initial)
  • Rendu basique avec vertex pulling et texture array
  • Caméra libre de navigation (WASD + souris)
  • Crash handler SEH avec stack trace symbolique

Phase 2 - Performance GPU [FAIT]

Découpée en sous-phases pour isoler les sources de bugs potentiels :

Phase 2.1 - Mega-buffer + CPU cull + per-face DrawInstanced [FAIT]

  • Mega-buffer : tous les quads dans un seul SRV, packés par chunk
  • Tri par face group dans le mesher (faceOffsets[6], faceCounts[6])
  • CPU frustum culling (AABB vs wi::primitive::Frustum)
  • CPU backface culling par face group (camera.Eye vs chunk AABB)
  • Per-face-group DrawInstanced (max 6 draws par chunk visible)
  • GPUChunkInfo StructuredBuffer pour lookup VS

Phase 2.2 - CPU-filled indirect args + DrawInstancedIndirectCount [FAIT]

  • Le CPU remplit IndirectDrawArgs[] avec la même logique que 2.1 (frustum + backface)
  • Le CPU écrit le draw count
  • Upload des deux buffers vers le GPU (sans barriers explicites — promotion implicite)
  • Un seul DrawInstancedIndirectCount remplace la boucle per-chunk
  • Le VS décode chunkIndex | (faceIndex << 16) depuis le push constant et reconstruit le quadOffset
  • Intérêt : teste le MDI rendering SANS compute shader (isole les problèmes de barriers)
  • Pièges résolus :
    • IndirectDrawArgs fait 20 bytes (pas 16) — voir point 7 dans "Shaders custom — PIÈGES IMPORTANTS"
    • SV_VertexID n'inclut pas startVertexLocation avec ExecuteIndirect — voir point 8
    • Pas de barriers explicites nécessaires — voir point 9

Phase 2.3 - GPU compute culling [FAIT]

  • Le compute shader voxelCullCS.hlsl remplace le CPU pour remplir les indirect args
  • Barriers DX12 : UNDEFINED → UAV (pre-compute) → INDIRECT_ARGUMENT (post-compute)
  • GPU timestamp queries actifs (GPU Cull ~0.006 ms pour 168 chunks)
  • Pièges résolus :
    • PushConstants DOIT être appelé APRÈS BindPipelineState — voir point 10
    • Compute shader corrigé : push constant packing + startVertexLocation=0 — voir points 7-8
    • ResourceState::UNDEFINED = COMMON en Wicked (valeur 0), déclenche DiscardResource() — OK pour les buffers réécrits

Phase 2.4 - GPU compute mesher (benchmark) [FAIT]

  • Le compute shader voxelMeshCS.hlsl fait le meshing 1×1 sur GPU (1 thread par voxel, 8×8×8 thread groups)
  • Benchmark automatique au premier frame après génération du monde (mode CPU fallback)
  • Résultats (168 chunks, Ryzen 7 9800X3D + RX 9070 XT) :
    • CPU greedy: 277 ms, 358K quads → greedy merge réduit les quads de 6.8×
    • GPU baseline (1×1): 5.3 ms, 2.43M quads → 52× plus rapide que CPU
  • GPU greedy merge non implémenté (pourrait combiner vitesse GPU + réduction de quads)
  • Le benchmark est one-shot : state machine IDLE → DISPATCH → READBACK → DONE

Phase 2.5 - GPU meshing production + optimisations perf [FAIT]

  • GPU meshing en production : remplace le CPU greedy mesher comme pipeline par défaut
    • voxelMeshCS.hlsl : chunkIndex encodé dans les bits [63:49] de chaque quad (11 bits)
    • voxelVS.hlsl : mode flags & 2 extrait le chunkIndex depuis le quad, lookup GPUChunkInfo
    • VoxelRenderer : dispatch compute shader → barrier UAV→SRV → DrawInstanced
    • Readback 1-frame-delay du compteur atomique pour le vertex count
    • Le gpuQuadBuffer_ a les bind flags UNORDERED_ACCESS | SHADER_RESOURCE
  • Optimisations perf CPU (profilées et mesurées) :
    • VoxelPack par memcpy : sizeof(VoxelData) == 2, donc voxels[] est directement compatible avec le format GPU (uint16 pairs). Remplace la boucle bit-shift (28ms → <1ms)
    • Cache dirty : packedVoxelCache_ ne se repack que quand les chunks changent, pas chaque frame
    • Fused regenerate+pack : regenerateAnimated() accepte un pointeur de destination, chaque job parallèle fait generate + memcpy dans le même thread. Élimine la double itération du hashmap et le pack séquentiel (6ms → 0ms)
    • Skip GPU dispatch : gpuMeshDirty_ flag empêche le re-dispatch/upload quand rien n'a changé
    • Upload conditionnel : chunkInfoBuffer_ ne se re-upload que quand chunkInfoDirty_
    • Animation allégée : 2 octaves fBm (au lieu de 5) + pas de caves en mode animation (54ms → 8ms)
  • Résultats finaux (171 chunks, Ryzen 7 9800X3D + RX 9070 XT, animation 60 Hz) :
    • Regenerate: 8.7ms (parallèle, 2 octaves)
    • VoxelPack: 0ms (fusionné dans regenerate)
    • GPU Upload: 4.5ms (~11 MB voxel data)
    • GPU Dispatch: 0.1ms (171 × 64 thread groups)
    • Frame total: ~9ms → 80-110 FPS avec animation terrain 60 Hz
    • Sans animation: 700+ FPS

Phase 3 - Texture blending [FAIT]

Approche PS-based : le pixel shader lit directement les données voxel (pas de pré-encodage dans les quads). Voir blending_experiments.md pour le détail des itérations.

  • Heightmaps procéduraux dans le canal alpha de chaque texture de matériau (5 matériaux, paramètres freq/contrast différents)
  • PS neighbor lookup (voxelPS.hlsl) : bind voxelDataBuffer à t3, chunkInfoBuffer à t2. Lit les matériaux voisins per-pixel via readVoxelMat(coord, chunkIdx)
  • Stair priority : pour chaque bord, vérifie pos + edgeDir + normalDir en premier (le bloc qui masque visuellement le coin), puis fallback pos + edgeDir
  • 2 axes indépendants : U et V sont traités séparément avec nearest-edge detection via sign(faceFrac - 0.5)
  • Winner-takes-all heightmap : mainScore = h_main + bias, neighScore = h_neigh - bias, bias = 0.5 - weight. Le matériau avec le score le plus haut gagne à 100%. Sharpness=16 pour anti-aliasing
  • Corner attenuation subtractive : xAdj = xEdge - saturate(yEdge - 0.80) — réduit le blend aux coins où les deux axes se croisent
  • Zone de blend : 0.25 voxels depuis chaque bord (50% de la face)
  • CB : blendEnabled (float, 1.0 en GPU mesh path, 0.0 sinon) + debugBlend (float, toggle F4)
  • VS (voxelVS.hlsl) : passe chunkIndex (nointerpolation uint) au PS pour les lookups voxel
  • GPU mesher (voxelMeshCS.hlsl) : simplifié (pas de blend computation), encode seulement chunkIndex dans les bits [27:17] du quad
  • Mode debug (F4) : visualise les zones de blend (rouge=U, bleu=V, vert=pas de blend, rouge vif=data mismatch)
  • Fonctionne uniquement en GPU mesh path (1×1 quads) ; CPU/MDI paths ont blendEnabled=0

Phase 4 - Toping [EN COURS]

Système de biseaux décoratifs (« topings ») sur les faces +Y exposées pour adoucir les transitions entre blocs.

Phase 4.1 - Infrastructure TopingSystem [FAIT]

  • TopingSystem (TopingSystem.h/.cpp) : data structures + mesh generation + instance collection
  • 4-bit adjacency bitmask : pour chaque face +Y exposée, vérifie 4 voisins cardinaux (±X, ±Z) pour même matériau avec +Y exposée → 16 variantes
  • Priority-based adjacency : TopingDef.priority détermine quel toping cède aux frontières de matériaux. Grass (priority=1) génère des biseaux par-dessus stone (priority=0)
  • Mesh par matériau :
    • Stone : wedge cross-section (outer wall + slope) + corner fills + caps aux terminaisons
    • Grass : brins d'herbe individuels groupés en touffes, 2 segments courbés, double-sided
  • ~191K instances pour ~170 chunks

Phase 4.2 - Rendu GPU + shading végétal [FAIT]

  • Shaders dédiés : voxelTopingVS.hlsl (vertex pulling instancié) + voxelTopingPS.hlsl (shading par matériau)
  • Vertex pulling : StructuredBuffer<TopingVertex> (t4) + StructuredBuffer<float3> (t5 instances)
  • Push constants : vertexOffset, instanceOffset, materialID réutilisent les 3 premiers champs de b999
  • Per-group DrawInstanced : instances triées par (type, variant), un DrawInstanced par groupe contigu
  • Render pass séparé avec LoadOp::LOAD : topings rendus après voxels, préservent RT et depth
  • PSO : même rasterizer/depth/blend que les voxels (RSTYPE_FRONT, DSSTYPE_DEFAULT, BSTYPE_OPAQUE)
  • Shading végétal stylisé (inspiré Airborn Trees, voxelTopingPS.hlsl) :
    • Half-Lambert wrap lighting : (N·L * 0.5 + 0.5)² — enveloppe la lumière, pas de terminator dur
    • Translucency : dot(V, L) * (1 - NdotL) * 0.4 — lumière traversant les brins fins à contre-jour
    • Ambient chaud : (0.22, 0.28, 0.20) — plus lumineux et verdâtre que l'ambient stone
    • Stone : Lambert classique identique aux voxels (branchement sur materialID == 3)
  • Génération de touffes d'herbe (TopingSystem.cpp) :
    • Tufts : clusters de 39 brins partageant un centre commun (scatter ±0.03)
    • Position des touffes : hash-driven le long du bord + inset quadratique 0.00.30 du bord
    • Par-tuft personality : heightScale (0.201.0), leanScale (0.31.8), blade count (39)
    • Par-brin variety : hauteur, largeur, angle (±55° fan + jitter), courbure (midLeanRatio 0.080.43)
    • Hash déterministe : hashF(a,b,c) golden-ratio based pour reproductibilité
  • Stone corner fills : triangle de pente diagonal aux coins où deux bords ouverts se rejoignent
  • Stone caps : triangle fermant la section du biseau aux terminaisons de strip
  • Pièges résolus :
    • Winding CW : emitTri() auto-corrige le winding via dot(geom, desired) > 0 → swap B↔C
    • Slope normal = inward + up : utiliser (e.ix, e.iz), PAS (e.nx, e.nz)
    • sunDirection : L = normalize(-sunDirection.xyz) (direction de voyage → direction vers le soleil)

Phase 4.3 - Polish et extensions [A FAIRE]

  • Plus de types de topings (neige, mousse, etc.)
  • LOD : supprimer les topings à distance
  • Animation subtile (vent sur l'herbe via vertex shader)
  • Optimisation : compute shader pour le instance collection

Phase 5 - Rendu smooth [EN COURS]

Phase 5.1 - Naive Surface Nets CPU [FAIT]

  • Algorithme : Naive Surface Nets (dual contouring simplifié) dans SmoothMesher::meshChunk()
  • SDF binaire : solid = -1, empty = +1 (pas de distance field continu)
  • Vertex placement : centroïde des edge crossings pour chaque cellule à la surface
  • Matériaux smooth : SmoothStone (mat 6, FLAG_SMOOTH) et Snow (mat 5, FLAG_SMOOTH)
  • Matériaux blocky : Stone (mat 3), Grass (mat 1), Dirt (mat 2), Sand (mat 4)
  • SmoothVertex (32 bytes) : position, face normal, materialID, secondaryMat, blendWeight, chunkIndex
  • Shaders dédiés : voxelSmoothVS.hlsl (vertex pulling t6) + voxelSmoothPS.hlsl (triplanar + blending)
  • Render pass séparé avec LoadOp::LOAD : smooth rendu après voxels+topings, préserve RT et depth

Cross-chunk connectivity :

  • PAD=2 dans la grille SDF pour accéder aux cellules [-1..CHUNK_SIZE]
  • Vertex range étendu : [-1, CHUNK_SIZE) au lieu de [0, CHUNK_SIZE) — les cellules au bord du chunk voisin génèrent des vertices
  • Canonical ownership : chaque edge est émise par un seul chunk (celui contenant le grid point inférieur), pas de duplication

Smooth↔blocky boundary :

  • hasSmooth filter étendu : génère des vertices si la cellule OU une cellule 6-connectée adjacente contient un coin smooth. Sans cet élargissement, les cellules à la frontière smooth↔blocky (100% blocky mais adjacentes à du smooth) n'ont pas de vertex → les quads de connexion ne peuvent pas être émis → trou de génération
  • Per-axis boundary clamping : les vertices aux frontières smooth↔blocky sont clampés vers la grille entière (empêche le mesh smooth de dépasser sur les faces blocky)
  • GPU mesher : les voxels smooth sont traités comme solides dans isNeighborAir() — les faces blocky ne sont pas émises vers les voxels smooth (le mesh smooth couvre la frontière)

Face normals — PIÈGES MAJEURS :

  • Face normals, pas SDF gradient : le SDF binaire donne des gradients à 45° aux marches, causant du stretching triplanar. Les face normals (cross product des edges du triangle) sont géométriquement correctes.
  • Orientation par axe de l'edge : chaque quad vient d'une edge X, Y ou Z. La direction solid→empty est connue. On vérifie que la composante de la face normal sur cet axe a le bon signe, sinon flip.
  • Y-axis winding inversé : les sharing cells Y sont arrangées différemment de X et Z. Le winding naturel du quad Y est opposé → if (axis == 1) useWindingA = !useWindingA;
  • SDF gradient dot product : NE PAS utiliser pour orienter les normals (échoue quand le gradient est nul ou ambigu avec SDF binaire)
  • Centroid SDF sampling : NE PAS utiliser non plus (les deux côtés arrondissent souvent au même voxel)

Material blending (per-pixel, same as blocky PS) :

  • Dominant axis detection : le PS smooth dérive un « face virtuelle » depuis la normale lisse. L'axe avec la plus grande composante |N| détermine la face dominante (0-5). Cela donne accès aux mêmes tables faceNormals, faceUDirs, faceVDirs que le PS blocky
  • Même voxelCoord : floor(worldPos - normalDir * 0.001) — tiny offset le long de la normale dominante (PAS N * 0.5 qui est trop large et tombe dans le mauvais voxel)
  • Même getNeighborMat() avec stair priority : vérifie pos + edgeDir + normalDir en premier (le bloc qui masque visuellement l'arête), puis fallback pos + edgeDir
  • Face-aligned U/V : frac(dot(worldPos, uDir)) / frac(dot(worldPos, vDir)) — position fractionnaire dans le voxel selon les tangentes de la face dominante
  • Même blend zone (0.25), corner attenuation subtractive, winner-takes-all heightmap avec sharpness=16
  • Même bleedMask/resistBleedMask checks via CB
  • PIÈGE : NE PAS utiliser les 3 axes world-space avec un filtre dirDotN > 0.6 — ça ne filtre pas correctement les voisins souterrains et donne des blends incorrects. La dérivation d'un face dominant + U/V alignés est la seule approche correcte

Debug scene smooth :

  • Lancé avec BVLEVoxels.exe debugsmooth
  • 11 configurations isolées dans un seul chunk : SmoothStone↔Grass, SmoothStone↔Dirt, SmoothStone↔Sand, SmoothStone↔Stone, Snow↔Grass, Snow↔Sand, références blocky (Sand↔Dirt, Grass↔Dirt), escalier SmoothStone, patch smooth entouré de grass, bloc smooth isolé

Phase 5.2 - Smooth normals + optimisations perf [FAIT]

  • Smooth vertex normals : accumulation area-weighted des face normals dans chaque vertex indexé, puis normalisation. Donne un éclairage Gouraud lisse sans géométrie additionnelle
  • Geometric normals pour triplanar : le PS utilise ddx/ddy du worldPos pour reconstruire la normal géométrique (face) pour les poids triplanar, la smooth normal pour le lighting uniquement. Empêche le stretching de textures causé par les normals lissées
  • Depth bias smooth PSO : rasterizer avec depth_bias = 1 pour résoudre le z-fighting smooth↔blocky aux frontières
  • Surface-only vertex extension : le filtre hasSmooth étendu vérifie aussi que la cellule est sur la surface (hasPos && hasNeg) ET non entièrement souterraine. Empêche le smooth mesh de plonger dans le sous-sol

Optimisations CPU (560ms → 17ms = 33× plus rapide) :

  • Cache VoxelData dans la grille : voxelGrid[] stocke VoxelData aux côtés du SDF, élimine tous les readVoxel redondants dans le boundary clamping, material counting, surface check
  • Pré-cache 27 chunks voisins : neighborChunks[3][3][3] rempli avant le grid fill. readVoxelFast() utilise un accès direct au tableau du chunk voisin au lieu de world.getVoxel() (hashmap lookup). Élimine ~14K hashmap lookups par chunk smooth
  • Suppression computeNormal mort : la fonction SDF gradient (6 readVoxel/vertex) était écrasée par les smooth normals. Code mort supprimé
  • Early exit containsSmooth : flag posé pendant generateChunk(). meshChunk() vérifie ce chunk + 26 voisins (27 hashmap lookups) avant le grid fill coûteux (46K voxel reads). Skip ~70% des chunks
  • Dilation smoothNear : grille pré-dilatée (smooth + face-neighbors) remplace le check hasSmooth étendu. 8 lookups/cell au lieu de 56 (7× moins dans la boucle la plus chaude)
  • Thread-local scratch buffers : SmoothScratch (~600 KB) alloué une fois par thread, réutilisé entre les appels. Élimine malloc/free par chunk
  • Parallélisation wi::jobsystem : tous les chunks meshés en parallèle sur tous les cœurs CPU
  • Staging vectors persistants : smoothStagingVerts_ réutilisé entre frames, évite les allocations de vecteurs

Optimisations TopingSystem :

  • collectInstancesParallel() : chaque chunk écrit dans un vecteur local, merge séquentiel. Élimine la contention
  • Staging vectors persistants : topingSorted_, topingGpuInsts_ réutilisés entre frames

Résultats animation (648 chunks, Ryzen 7 9800X3D + RX 9070 XT) :

  • SmoothMesh: 560ms → 17ms (parallèle, dilation, cache)
  • SmoothUpload: 13ms → 4ms (staging persistant)
  • TopingCollect: 58ms → 6.5ms (parallèle)
  • TopingUpload: 7.5ms → 1.2ms (bug fix timing + staging persistant)
  • Frame total: 662ms → 58ms (1.5 → 17 FPS avec animation terrain)

Phase 5.3 - GPU compute Surface Nets [A FAIRE]

  • Compute shader pour SDF grid fill + vertex generation + quad emission
  • Élimine le CPU bottleneck restant (17ms → <1ms estimé)
  • Pattern similaire au GPU mesher blocky (Phase 2.4-2.5)
  • Readback 1-frame-delay du compteur atomique pour le vertex count

Phase 5.4 - Polish [A FAIRE]

  • SDF lissé (distance field approximatif au lieu de binaire ±1)
  • LOD : réduction de triangles à distance
  • Pipeline asynchrone : double-buffer GPU resources, CPU frame N prépare pendant que GPU rend frame N-1

Phase 6 - Ray tracing hybride [EN COURS]

Phase 6.1 - Infrastructure RT (Normal RT + BLAS/TLAS) [FAIT]

  • Normal render target (MRT) : voxelNormalRT_ (R16G16B16A16_SNORM) added as SV_TARGET1
    • All 3 pixel shaders (voxelPS, voxelTopingPS, voxelSmoothPS) output PSOutput struct with SV_TARGET0 (color) + SV_TARGET1 (world-space normal)
    • All 3 render passes (render, renderTopings, renderSmooth) use 3 RenderPassImage entries (color + normal + depth)
  • BLAS extraction compute shader (voxelBLASExtractCS.hlsl) :
    • Reads gpuQuadBuffer_ (StructuredBuffer), extracts world-space float3 positions
    • 1 thread per quad → 6 vertices (2 triangles), same unpack + winding logic as voxelVS.hlsl
    • Output: blasPositionBuffer_ (RWByteAddressBuffer, raw buffer), non-indexed triangles
    • Dispatched after GPU mesh pass, only when quad count changes
  • Blocky BLAS : single BLAS from blasPositionBuffer_ (all blocky quads as non-indexed triangles)
    • PREFER_FAST_BUILD flag for quick rebuilds during animation
    • Vertex format: R32G32B32_FLOAT, stride 12 bytes
  • Smooth BLAS : single BLAS from gpuSmoothVertexBuffer_ directly (no extraction needed)
    • Position at offset 0, stride 32 bytes (SmoothVtx struct)
    • Same PREFER_FAST_BUILD flag
  • TLAS : 2 instances (blocky + smooth), identity transforms (all positions are world-space)
    • Instance buffer created via CreateBuffer2 with pre-filled instance data (callback)
    • instance_mask = 0xFF for both instances
    • Recreated each rebuild (avoids UpdateBuffer on RAY_TRACING flagged buffers)
  • Lifecycle : BLAS/TLAS rebuilt when geometry changes (quad count differs from previous frame)
    • rtDirty_ flag triggers rebuild on first frame
    • Smooth BLAS auto-recreated when vertex count changes
  • HUD : RT status line showing TLAS state + triangle counts for blocky/smooth
  • Pièges résolus :
    • Index buffer obligatoire dans BLAS : CreateRaytracingAccelerationStructure dans Wicked accède TOUJOURS index_buffer via to_internal() (ligne 4356 de wiGraphicsDevice_DX12.cpp), même pour de la géométrie non-indexée. Un GPUBuffer par défaut (invalide) cause un null deref à offset 0xd8. De plus, index_count = 0 avec IndexBuffer != 0 fait que DX12 interprète "0 triangles indexés" → BLAS vide. Solution : fournir un vrai sequential index buffer [0,1,2,...] avec index_count = vertex_count et index_format = UINT32
    • CreateBuffer2 pour TLAS instance buffer : les buffers avec ResourceMiscFlag::RAY_TRACING ne supportent pas UpdateBuffer (state mismatch). Utiliser CreateBuffer2 avec callback pour pré-remplir les instances à la création
    • Memory barriers BLAS→TLAS→RT — PIÈGE MAJEUR : BuildRaytracingAccelerationStructure est asynchrone GPU. Sans barriers :
      • Le TLAS build peut s'exécuter avant que les BLAS ne soient terminés
      • Les ray queries peuvent s'exécuter avant que le TLAS ne soit prêt
      • Résultat : BLAS apparaît vide (zéro hits) sans aucun crash ni erreur
      • Solution (pattern de wiRenderer.cpp lignes 5788, 5808) :
        1. GPUBarrier::Memory() après tous les BLAS builds, avant le TLAS build
        2. GPUBarrier::Memory(&tlas_) après le TLAS build, avant les ray queries

Phase 6.2 - RT Shadows [FAIT]

  • Compute shader (voxelShadowCS.hlsl) avec inline ray queries (RayQuery<>, SM 6.5)
    • Lit voxelDepth_ (t0, D32→R32_FLOAT) + voxelNormalRT_ (t1) + TLAS (t2)
    • Reconstruit worldPos depuis depth via inverseViewProjection (ajouté au VoxelCB)
    • Trace un rayon vers le soleil : L = normalize(-sunDirection.xyz)
    • RAY_FLAG_ACCEPT_FIRST_HIT_AND_END_SEARCH + RAY_FLAG_SKIP_PROCEDURAL_PRIMITIVES (shadow binaire)
    • Normal bias (0.15) pour éviter l'auto-intersection
    • Surfaces back-facing (NdotL ≤ 0) : assombries sans ray trace
    • In-place modulation : RWTexture2D<float4> sur voxelRT_ (u0), chaque thread lit/modifie son pixel (pas de race)
    • Shadow factor : color.rgb *= 0.3 pour les pixels en ombre
    • voxelRT_ créé avec UNORDERED_ACCESS additionnel pour permettre l'écriture compute
  • Dispatch : 8×8 thread groups, ceil(w/8) × ceil(h/8), après les 3 render passes (blocky+topings+smooth)
  • Barriers :
    • Pre : voxelDepth_ DEPTHSTENCIL→SHADER_RESOURCE + voxelRT_ SHADER_RESOURCE→UAV
    • Post : voxelDepth_ SHADER_RESOURCE→DEPTHSTENCIL + voxelRT_ UAV→SHADER_RESOURCE
  • Mode debug (F5 × 2 = DBG) : rouge=shadow hit, vert=miss, bleu=back-facing, gris foncé=ciel
  • Toggle : F5 cycle OFF→ON→DBG_SHADOW→DBG_AO→OFF
  • CB : inverseViewProjection (float4x4) ajouté après viewProjection dans VoxelCB (HLSL + C++)
  • Push constants : width, height, normalBias, maxDistance, debugMode

Phase 6.3 - RT AO [FAIT]

  • Intégré dans voxelShadowCS.hlsl : 8 rayons hémisphère cosine-weighted par pixel + 1 rayon soleil
  • Distance-weighted AO : (1 - hitT/aoRadius)² — falloff quadratique, valeurs continues au lieu de binaire hit/miss
  • World-space hash stable : seed = floor(worldPos - N*0.5) (voxel solide derrière la surface) + frac(dot(worldPos, T/B)) * 256 (position fractionnaire sur les axes tangents uniquement — l'axe normal est exclu car il oscille à cause de la précision du depth buffer)
  • Bilateral blur séparable (voxelAOBlurCS.hlsl) : 2 passes H+V, rayon 6 (kernel 13×13), edge-stopping sur depth + normals
  • Pipeline 4 passes :
    1. Shadow CS : shadow in-place sur voxelRT_ + AO brut → aoRawTexture_ (R8_UNORM, u1)
    2. Blur H : aoRawTexture_aoBlurredTexture_ (bilateral, depth/normal edge-stopping)
    3. Blur V : aoBlurredTexture_aoRawTexture_ (idem, direction verticale)
    4. Apply : aoRawTexture_ × voxelRT_ → modulation finale (ou debug AO grayscale si debugMode=2)
  • Frisvad orthonormal basis : construction robuste de (T,B) depuis N pour le hemisphere sampling
  • Cosine-weighted hemisphere : sqrt(u1) distribution pour importance sampling
  • Push constants : width, height, normalBias, shadowMaxDist, debugMode, aoRadius, aoRayCount, aoStrength
  • Pièges résolus :
    • Hash screen-space → suit la caméra : résolu en utilisant uniquement des coordonnées world-space
    • Hash asuint(worldPos) → clignote : trop sensible aux variations FP du depth buffer, résolu par quantification au voxel + tangent frac
    • Hash frac(worldPos) sur axe normal → clignote sur ~30% des faces : l'axe normal est à une frontière entière (ex: face +Y à y=5.0000) où frac() oscille entre ~0 et ~1. Résolu en projetant sur T/B uniquement
    • floor(worldPos + 0.5) → artefact au milieu des faces : la coordonnée traverse 0.5 au centre de la face. Résolu par offset -N*0.5 pour atterrir dans le voxel solide

Phase 6.4 - Fallback [A FAIRE]

  • Shadow maps + SSAO when RT not available
  • CheckCapability(RAYTRACING) gating

Métriques cibles et résultats

Métrique Cible Résultat (Ryzen 7 9800X3D + RX 9070 XT)
FPS 1440p > 60 fps 80-110 FPS (anim blocky), 700+ FPS (statique)
FPS anim smooth+topings > 15 fps 17 FPS (smooth+topings+blocky anim 60Hz)
Meshing GPU (blocky) < 200 µs/chunk ~0.6 µs/chunk (0.1ms / 171 chunks)
Meshing CPU (smooth) < 30ms 17ms (parallèle, 648 chunks)
Re-mesh complet < 16ms ~13ms blocky (regen 8.7ms + upload 4.5ms)
Mémoire GPU < 500 Mo ~30 Mo (11 MB voxels + 16 MB quads + buffers)
RT shadows + AO < 4ms en 1440p Phase 6
Draw calls < 100 1 (GPU mesh) ou 1 (MDI)

Conventions

  • Namespaces : tout le code voxel est dans namespace voxel
  • Chunks : 32x32x32, configurable via CHUNK_SIZE
  • Coordonnées : Y = haut, monde infini en X/Z, hashmap sparse
  • Matériaux : palette de 256, index 0 = air (vide), 1=grass, 2=dirt, 3=stone (blocky), 4=sand, 5=snow (smooth), 6=smoothstone (smooth)
  • Faces : 0=+X, 1=-X, 2=+Y, 3=-Y, 4=+Z, 5=-Z
  • Smooth flag : FLAG_SMOOTH = 0x1 dans VoxelData flags — active Surface Nets au lieu du rendu blocky