Projet OpenGL Sphere - Génération procédurale de terrain
Rendu 3D d'une sphère avec OpenGL
Note: Le code source complet est disponible sur GitHub : iSeaox/opengl-sphere.
OpenGL Sphere est un projet de visualisation 3D temps réel développé en C++ utilisant OpenGL. Ce projet a pour objectif de servir de base à des expérimentations graphiques et à l'apprentissage des techniques de rendu 3D.
L'objectif initial était de réaliser de la génération procédurale de terrain via une heightmap appliquée sur une sphère, afin de simuler des planètes ou des reliefs sphériques. Cependant, cette fonctionnalité n'est pas encore achevée : l'enroulement de la heightmap sur la sphère provoque des aberrations et des déformations de l'espace difficiles à corriger. À ce stade, la génération procédurale fonctionne correctement sur un plan, mais son adaptation à une sphère reste un défi technique en cours de résolution.
La génération procédurale du terrain repose sur la combinaison de plusieurs grilles de gradients interpolés (similaires à du bruit de Perlin ou Simplex), chacune à une échelle différente. Ces grilles sont sommées pour produire un relief naturel, avec des détails à la fois globaux et locaux, permettant de simuler des montagnes, vallées et plateaux de façon réaliste. L'interpolation des gradients assure une transition douce entre les différentes zones du terrain.
Pour optimiser la consommation de ressources, le terrain est découpé en "chunks" (morceaux indépendants). Seuls les chunks proches de la caméra ou visibles sont générés et affichés dynamiquement, ce qui permet de gérer efficacement la mémoire et le temps de calcul, même pour de grandes surfaces. Cette approche rend possible l'exploration de terrains étendus sans surcharger le système.
L'application est structurée autour d'un moteur minimaliste utilisant GLFW pour la gestion de la fenêtre et des entrées, GLAD pour le chargement des fonctions OpenGL, et GLM pour les calculs mathématiques (vecteurs, matrices). Les shaders GLSL sont utilisés pour le calcul de l'éclairage et des couleurs en temps réel. Le code est organisé en modules : gestion de la caméra, des matériaux, du monde et des objets 3D.
Un objectif central du projet est de rester au plus bas niveau possible, en manipulant directement les fonctions OpenGL pour la gestion des buffers, des shaders et du rendu, tout en s'appuyant sur GLAD pour l'accès aux fonctions modernes d'OpenGL. Cela permet une compréhension fine du pipeline graphique et un contrôle total sur les opérations de rendu.
Le projet inclut également des utilitaires pour charger des textures (stb_image) et pour gérer la génération procédurale de la géométrie de la sphère. L'architecture facilite l'ajout de nouveaux objets ou effets graphiques.
OpenGL Sphere constitue une base solide pour l'apprentissage et l'expérimentation autour du rendu 3D en C++. Il peut être utilisé comme point de départ pour des projets plus complexes, tels que l'ajout de textures, de nouveaux types de lumières, ou l'intégration de modèles 3D externes. Ce projet a permis de consolider des compétences en programmation graphique, en conception logicielle modulaire et en optimisation temps réel.