A Web Based Scripting Environment for Creating and Interacting with Ray Marched 3D Graphics.

Abstract

Denne tesen presenterer et problem innen en gren av datagrafikk kalt ray marching der det er en mangel av brukervenlig og tilgjengelig programvare. Dette var et interessant problem å jobbe med for meg pesonlig siden jeg har laget 3D grafikkmotorer som en hobby i flere år, så den tekniske utfordringen ved å lage en grafikkmotor der mesteparten av motoren er skrevet i GLSL var interessant. Jeg har også vært involvert i procedural art miljøet i flere år. Procedural art er en kunstform der dataprogrammer og matematikk er brukt for å lage bilder og videoer. Ray marching er ofte brukt som en teknikk i \textit{procedural art}, så jeg har vitnet den store forskjellen mellom folk som har nok erfaring og har evner til å bruke ray marching og de som ikke kan.

Denne tesen går så over detaljene til forskningsprosjektet og programvareløsningen utviklet for å løse problement. Resultatet av prosjektet er at et scripting språk og tilhørende scripting miljø var laget for den hensikt å skape og interagere med ray marched grafikk. Miljøet viser brukeren en GUI for å endre egenskapene til grafikken og presenterer et scriptespråk som lar brukeren bygge grafikk steg for steg ved bruk av enklere former. Noen eksempler på grafikk laget ved å bruke denne programvaren og korresponderende script er også inkludert.

This thesis presents a problem with a branch of computer graphics called ray marching where there is a lack of accessibility and usability. This was an interesting problem for me personally to work on as I have been making 3D rendering engines as a hobby for several years, so the technical challenge of making a rendering engine where most of the engine is written in shader code was interesting. I have also been involved with the procedural art community for several years as well. Procedural art is an art style where computer programs and mathematics are used to make images and video. Ray marching is one of the techniques often used for creating art, so I have seen first hand the gap between people who are very experienced and are capable of using ray marching and those who can't.

The thesis then details the research project that was undertaken and the software solution developed to solve this problem. The result of the project is that a scripting language and corresponding scripting environment was made for the purpose of creating and interacting with ray marched graphics. The environment presents the user with a GUI for changing the properties of the graphics and a scripting language that lets the user build graphics step-by-step using simpler primitives. Some examples of graphics created using this scripting environment and the corresponding scripts are also included.