Taichi v0.8.0 发布，带来更流畅的 GUI 体验

内容简介：9月23日，太极图形团队发布了Taichi v0.8.0，此版本公布了一个新的 Vulkan 后端，以及一套基于 Vulkan 的 GUI API (GGUI)。同时，此版本还包括一些重要的改进，比如紧凑排布模式和动态SNode申请。 紧凑排布模式（...

​9月23日，太极图形团队发布了Taichi v0.8.0，此版本公布了一个新的 Vulkan 后端，以及一套基于 Vulkan 的 GUI API (GGUI)。同时，此版本还包括一些重要的改进，比如紧凑排布模式和动态SNode申请。

紧凑排布模式（Packed Mode）

此前，Taichi field所有维度上的尺寸都会被自动扩展到 2 的幂。例如，用户定义尺寸为 (18, 65)的 field 实际内部尺寸为(32, 128)。尽管扩展到 2 的幂有许多好处，如允许在坐标处理时使用快速方便的位运算，但它往往会消耗更多的内存。为了满足人们对更小内存占用的需求，Taichi 引入了一个可选的紧凑排布模式。在这种模式下不会进行尺寸的自动扩展，因此当field某些维度的尺寸不是2的幂时不会再占用更多的内存。这样当然也有一定的缺点，即程序的运行性能会有轻微的下降。紧凑排布模式可通过在ti.init()里设置packed=True开启。

# default: packed=False
ti.init()
# padded to (32, 128)
a = ti.field(ti.i32, shape=(18, 65))

ti.init(packed=True)
# no padding
a = ti.field(ti.i32, shape=(18, 65))

GPU上的图形使用者界面（GGUI）

Taichi 中增加了一个新的GUI 系统，代号为 GGUI。GGUI将使用Vulkan进行渲染，这使得它比之前的ti.gui快很多，并且可以用于渲染 3D 网格和粒子。同时，它还带有一组全新的绘制UI的API。这组API底层基于imgui，采用即时模式（immediate mode）进行控件渲染。

3D代码示例

window = ti.ui.Window("Hello Taichi", (1920, 1080))

canvas = window.get_canvas()
scene = ti.ui.Scene()
camera = ti.ui.make_camera()

while window.running:

    camera.position(...)
    camera.lookat(...)
    scene.set_camera(camera)

    scene.point_light(pos=(...), color=(...))

    # vertices, centers, etc. are taichi fields
    scene.mesh(vertices, ...)
    scene.particles(centers, radius, ...)

    canvas.scene(scene)
    window.show()

IMGUI代码示例

window = ti.ui.Window("Hello Taichi", (500, 500))
canvas = window.get_canvas()

gx, gy, gz = (0, -9.8, 0)

while window.running:

    window.GUI.begin("Greetings", 0.1, 0.1, 0.8, 0.15)
    window.GUI.text("Welcome to TaichiCon !")
    if window.GUI.button("Bye"):
        window.running = False
    window.GUI.end()

    window.GUI.begin("Gravity", 0.1, 0.3, 0.8, 0.3)
    gx = window.GUI.slider_float("x", gx, -10, 10)
    gy = window.GUI.slider_float("y", gy, -10, 10)
    gz = window.GUI.slider_float("z", gz, -10, 10)
    window.GUI.end()

    canvas.set_background_color(color)
    window.show()

目前支持 GGUI 的平台包括 Linux 和 Windows 10。在使用之前请先安装 Vulkan。

更多示例，可以在 taichi repo里搜索 examples/ggui_examples

动态SNode申请（Dynamic SNode Allocation）

此前版本的 Taichi 中，一个限制是所有 fields 必须在执行第一个 Taichi kernel 之前被定义。随着 v0.8.0 的到来，你可以借助其中一个重要的新功能—— FieldsBuilder类，来实现 fields 的动态申请。FieldsBuilder在声明 SNode 数据结构时所使用的接口，与之前ti.root的接口保持一致。诸如dense() 、pointer() 等大家常用的接口在FieldsBuilder中是依然支持的。在声明完 SNode 数据结构的排布后，你需要调用finalize()函数将 FieldsBuilder里添加的 fields 进行实例化编译，并得到一个SNodeTree对象。

FieldsBuilder代码示例：

import taichi as ti
ti.init()

@ti.kernel
def func(v: ti.template()):
    for I in ti.grouped(v):
        v[I] += 1

fb = ti.FieldsBuilder()
x = ti.field(dtype = ti.f32)
fb.dense(ti.ij, (5, 5)).place(x)
# Finalizing the FieldsBuilder and returns a SNodeTree
fb_snode_tree = fb.finalize()
func(x)

fb2 = ti.FieldsBuilder()
y = ti.field(dtype = ti.f32)
fb2.dense(ti.i, 5).place(y)
# Finalizing the FieldsBuilder and returns a SNodeTree
fb2_snode_tree = fb2.finalize()
func(y)

此外，Taichi v0.8.0 使用FieldsBuilder重新实现了ti.root 。每当一个 Taichi kernel 被调用时，如果ti.root上目前有尚未实例化的 fields ，Taichi 会先将其自动实例化编译为新的SNodeTree对象，并创建一个新的FieldsBuilder，供ti.root继续添加更多 fields。

import taichi as ti
# ti.root = ti.FieldsBuilder()
ti.init()
@ti.kernel
def func(v: ti.template()):
    for I in ti.grouped(v):
        v[I] += 1

x = ti.field(dtype = ti.f32)
ti.root.dense(ti.ij, (5, 5)).place(x)
# automatically called ti.root.finalize()
# ti.root = new ti.FieldsBuilder()
func(x)

y = ti.field(dtype = ti.f32)
ti.root.dense(ti.i, 5).place(y)
# automatically called ti.root.finalize()
func(y)

当我们不再需要使用某个SNodeTree中包含的fields时，我们可以手动调用destroy()函数，摧毁这个SNodeTree对象，其内存会被回收以供新的SNodeTree使用。

import taichi as ti
ti.init()

@ti.kernel
def func(v: ti.template()):
    for I in ti.grouped(v):
        v[I] += 1

fb = ti.FieldsBuilder()
x = ti.field(dtype = ti.f32)
fb.dense(ti.ij, (5, 5)).place(x)
# Finalizing the FieldsBuilder and returns a SNodeTree
fb_snode_tree = fb.finalize()
func(x)

# func(x) cannot be used anymore
fb_snode_tree.destroy()

目前支持该功能的后端包括CPU, CUDA和Vulkan。

前往GitHub主页可查看完整的发布信息。

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/414262807

以上所述就是小编给大家介绍的《Taichi v0.8.0 发布，带来更流畅的 GUI 体验》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！

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