Awesome GitHub RepositoriesPhysically Based Rendering

Genesis is an embodied AI simulation platform and parallelized robotics simulator designed for training general-purpose robotic agents. It integrates a physics engine for robotics that calculates collisions and movements for rigid bodies, soft tissues, and fluids, alongside a photorealistic 3D rendering engine. The platform features a domain randomization framework to vary environment parameters across parallel simulations, aiding in sim-to-real transfer. It supports the integration of real-world captured light fields and Gaussian splatting to provide photorealistic backgrounds within simulat

This project is a ray tracing reference implementation and educational resource for building a Monte Carlo path tracer from scratch. It serves as a guide for physically based rendering, demonstrating how to simulate the behavior of light and materials to create realistic images. The implementation includes a spatial hierarchy accelerator to optimize intersection tests and a system for generating images in the portable pixmap format. It provides a community reference library of implementations across various programming languages and distributes complete source code archives for study. The pr

هذا المشروع عبارة عن محرك ألعاب متعدد المنصات ومجموعة أدوات تطوير مصممة لإنشاء ألعاب ثنائية وثلاثية الأبعاد عالية الأداء. يعمل كمحرك عرض رسومات ثلاثي الأبعاد وإطار عمل ألعاب يعتمد على الويب يسمح بنشر التطبيقات عبر بيئات الهواتف المحمولة، وسطح المكتب، والويب من كود مصدر واحد. يتميز المحرك بخط أنابيب عرض قابل للتكوين يدعم مسارات العرض الأمامي والمؤجل. يستخدم طبقة تجريد رسومات متعددة المنصات وترجمة تظليل عالمية لضمان مخرجات مرئية متسقة عبر الأجهزة والمنصات المختلفة. تتضمن مجموعة الأدوات أنظمة متكاملة للعرض القائم على الفيزياء، والرسوم المتحركة للهياكل العظمية، ومحاكاة الفيزياء في الوقت الفعلي للتصادم والحركة. تغطي القدرات الإضافية توليد تأثيرات الجسيمات، وتحرير هندسة التضاريس، وبناء عناصر واجهة مستخدم معقدة.

Cocos Engine is a cross-platform game engine designed for building high-performance 2D and 3D interactive experiences for web, mobile, and desktop platforms. It features a multi-backend rendering engine and a 2D and 3D physics simulator, utilizing a core architecture that combines a C++ runtime for performance with TypeScript for game logic scripting. The engine distinguishes itself through a multi-platform deployment system that packages projects for native operating systems and instant-play web ecosystems. Its graphics system supports multiple APIs, employing physically based rendering and

This project is an open-source 3D game engine designed for building high-fidelity games, simulations, and cinematic environments. It functions as a robotics simulation platform with native integration for ROS 2 to model robot controllers and sensors. The engine features a multi-threaded Forward+ physically based renderer that supports hardware-accelerated ray tracing and global illumination. The system is built on a modular extension architecture using Gems to add or replace features without modifying core binaries. It includes a native SDK for AWS cloud integration, enabling IAM authenticati

This repository is a comprehensive collection of functional 2D and 3D demo projects and implementation samples for the Godot Game Engine. It serves as an interactive tutorial and reference library, providing a working codebase to demonstrate how to apply engine features in real-world scenarios. The collection focuses on practical implementation guides, covering a wide array of technical capabilities from basic engine fundamentals to advanced rendering and scripting techniques. It allows users to study the application of node-based composition, asset pipelines, and game logic through direct ex

Spritejs هي مكتبة رسوميات ومحرك رسوميات ثنائي الأبعاد (2D) متعدد المنصات مصمم لعرض الأشكال الهندسية والـ sprites عبر بيئات الويب وسطح المكتب والجوال. تعمل كإطار عمل للـ sprites يعتمد على canvas ويدير العناصر باستخدام نموذج كائن المستند (DOM) لتحديد المواقع والتنسيق. يوفر المشروع محرك عرض يعمل بـ web worker يقوم بتوزيع طبقات الرسوم على لوحات (canvases) خارج الشاشة، مما يمنع حظر الخيط الرئيسي. كما يتضمن مولد رسوميات من جانب الخادم لإنتاج العناصر المرئية والصور في البيئات غير المتصفحة. تغطي مجموعة الأدوات مجموعة واسعة من قدرات الرسوميات، بما في ذلك العرض ثلاثي الأبعاد (3D) مع محاكاة فيزيائية وكاميرات افتراضية، بالإضافة إلى رسوميات المتجهات (vector graphics) لإنشاء تصورات البيانات مثل المخططات والرسوم البيانية. كما تدعم عرض الأشكال الهندسية للأوليات مثل الخطوط المتعددة، والقطع الناقص، والمضلعات.

Kajiya هو محرك عرض قائم على الفيزياء ومحرك عرض للإضاءة العالمية في الوقت الفعلي. يستخدم متتبع مسار (path tracer) معجل بواسطة GPU لمحاكاة خصائص المواد في العالم الحقيقي، مثل الخشونة والمعدنية، لتحقيق نتائج مرئية واقعية. يدمج المحرك أداة رفع دقة زمنية (temporal super-resolution) لزيادة دقة العرض النهائية من خلال إعادة بناء الصور من إطارات داخلية منخفضة الدقة. كما يقوم بإنشاء صور مرجعية عالية الدقة من خلال تتبع المسار للتحقق من الدقة المرئية لمخرجات الإضاءة في الوقت الفعلي. يغطي النظام تصور المشاهد ثلاثية الأبعاد وإدارة الأصول، بما في ذلك استيراد النماذج (meshes) وتكوينات المشهد. كما يدعم الإضاءة القائمة على الصور باستخدام صور ذات نطاق ديناميكي عالٍ (HDR) لتوفير إضاءة بيئية واقعية.

Orillusion هو محرك عرض ثلاثي الأبعاد WebGPU مصمم للمشاهد عالية الدقة والتأثيرات المرئية في المتصفح. يعمل كإطار عمل حسابي GPU للعمليات الرياضية المتوازية وخط أنابيب رسومات عرض قائم على الفيزياء للمواد والأسطح الواقعية. يتضمن النظام أيضاً مجموعة أدوات رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد قائمة على الويب لقيادة الرسوم المتحركة الهيكلية واستيفاء مواضع الرؤوس. يتميز المحرك باستخدامه لنظام مكونات الكيان لمنطق المشهد ونظام توليد التظليل القائم على الماكرو الذي ينشئ متغيرات تظليل متعددة. يعمل على تحسين الأداء من خلال إدارة المخزن المؤقت المعين في الذاكرة لتقليل عبء تبادل البيانات بين وحدة المعالجة المركزية وGPU. يغطي المشروع مجموعة واسعة من إمكانيات الرسومات، بما في ذلك العرض الأمامي المجمع، والإضاءة العالمية القائمة على المسبار، وخط أنابيب ما بعد المعالجة مع تأثيرات مثل أشعة الضوء الحجمية وعمق المجال. يدمج كذلك فيزياء مسرعة بواسطة GPU للجسيمات والسوائل، واكتشاف التصادم، وواجهات المستخدم المسرعة بواسطة الأجهزة.

هذا المشروع عبارة عن نظام عرض قائم على الفيزياء ومحرك تتبع الأشعة مصمم لإنشاء صور واقعية. يعمل كنظام عرض طيفي يسجل الإشعاع عبر دلاء طول موجي منفصلة ويعمل كمتتبع مسار حجمي لحساب تشتت الضوء وامتصاصه داخل الوسائط المشاركة. يستخدم المحرك تسريع GPU لتنفيذ خط أنابيب العرض الخاص به على أجهزة رسومات متوازية. يدمج بيانات بصرية من العالم الحقيقي، مثل توزيعات الطاقة الطيفية المقاسة وملفات وصف العدسة، لمحاكاة سلوك أنظمة الكاميرا الفيزيائية والمصادر الضوئية. يغطي النظام مجموعة واسعة من قدرات العرض، بما في ذلك محاكاة نقل الضوء المعقدة عبر تتبع المسار ثنائي الاتجاه ورسم خرائط الفوتون. يدعم التعامل مع الهندسة عالية التعقيد، وتشتت المواد المتقدم باستخدام وظائف توزيع التشتت ثنائية الاتجاه، وإنشاء بيانات G-buffer لتصدير النطاق الديناميكي العالي. يوفر البرنامج نموذجاً لقابلية توسيع المكونات القائم على الواجهة والذي يسمح بدمج الأشكال والكاميرات والمواد المخصصة.

Tixl هو محرك رسومات متحركة قائم على العقد وأداة توليد إجرائية تُستخدم لإنشاء هندسة ثلاثية الأبعاد وتظليل (Shaders). يستخدم رسمًا بيانيًا غير دوري موجهًا للمشغلين ونوى حوسبة مسرعة بواسطة GPU لتوليد أشكال ثلاثية الأبعاد معقدة، خاصة من خلال استخدام دوال المسافة الموقعة ومحاكاة الجسيمات. المحرك قابل للتوسع للغاية عبر إطار عمل تطوير C# يدعم إعادة تحميل الكود الساخن، مما يسمح بحقن منطق المشغل المخصص في وقت التشغيل النشط دون إعادة التشغيل. كما يتميز كجهاز تحكم في الإضاءة، قادر على ترجمة السمات المكانية ثلاثية الأبعاد والدوران إلى بروتوكولات DMX و ArtNet لتشغيل تجهيزات المسرح المادية. تغطي المنصة مجموعة واسعة من القدرات، بما في ذلك التصور التفاعلي للصوت عبر تحليل FFT، والرسوم المتحركة الرئيسية والإجرائية، والتحكم الخارجي في الوقت الفعلي من خلال تكامل MIDI و OSC. يدعم خط أنابيب العرض الخاص به العرض القائم على الفيزياء وبناء التظليل المخصص، بينما توفر البيئة أدوات لرسم الخرائط الإسقاطية ونشر الملفات التنفيذية المستقلة. يوفر المشروع CLI لبناء التطبيقات وسطح تطوير لإنشاء امتدادات C#.

OpenMoonray هو نظام تصيير (rendering) قائم على الفيزياء ومحرك تتبع مسار (path-tracing) بمستوى إنتاجي. يحاكي النظام السلوك الفيزيائي للضوء لإنشاء صور واقعية عالية الدقة، وهو متوافق مع ملفات Universal Scene Description لتصور المشاهد ثلاثية الأبعاد المعقدة وخطوط أنابيب الإنتاج. تم تصميم النظام كإطار عمل تصيير موزع، قادر على تقسيم أعباء العمل الحسابية الثقيلة عبر أجهزة متعددة أو مجموعات سحابية لتسريع إنشاء الصور. يدمج النظام OpenColorIO لإدارة ألوان متسقة عبر أجهزة العرض ومساحات الألوان المختلفة. يغطي المشروع مجموعة واسعة من الإمكانيات، بما في ذلك تأليف الهندسة والمواد ثلاثية الأبعاد، وتصيير التأثيرات الحجمية، والأسلوب غير الواقعي. يتميز النظام بخط أنابيب تركيب (compositing) ما بعد التصيير لمعالجة الصور ومجموعة من أدوات المراقبة لتحليل أداء التصيير وفحص السجلات. يدعم المحرك التكامل مع برامج ثلاثية الأبعاد خارجية وتطبيقات مضيفة عبر بنية إضافات (plugin) ومفوضي تصيير Hydra.

Ogre is a high-level 3D rendering engine designed for creating games, simulations, and visualizations without requiring low-level graphics API code. It functions as a framework for real-time 3D graphics processing, providing a physically based renderer to simulate lifelike surfaces and lighting. The engine includes specialized systems for skeletal animation to control character movement and a terrain generation system for producing large textured landscapes. These features are supported by automatic levels of detail and distance-based mesh management to maintain performance. The project cove

TRELLIS.2 is a generative image-to-3D system that creates high-resolution 3D assets with physically based rendering materials from 2D images. It utilizes a sparse voxel representation to handle complex topologies and internal structures without relying on iso-surface fields. The project features a structured latent space representation that maps geometry and texture attributes to maintain visual fidelity. It employs an optimization-free geometry reconstruction process to decode latent representations directly into voxel grids and includes a PBR texture generator for synthesizing base color, r

LumixEngine is a high-performance C++ 3D game engine designed for building interactive 3D applications. It is built on a data-oriented component system that organizes objects in contiguous memory blocks to maximize CPU cache performance. The engine features a dynamic binary plugin architecture for loading external modules at runtime and an embedded scripting virtual machine that exposes internal logic for external control without recompilation. Computational workloads are managed via a task-based parallel execution model that distributes jobs across multiple processor cores. The framework in

Habitat-sim is a high-performance 3D simulation platform designed for training and benchmarking embodied AI agents within photorealistic indoor and outdoor environments. It serves as a simulator for AI and robotics, providing a system for generating synthetic data and simulating physical interactions. The project is distinguished by a native C++ core that enables high-throughput simulation and a rendering pipeline using physically based rendering and baked global illumination. It features a navigation system based on pre-computed navigation meshes to ensure collision-free traversal and a rigi

Renderer is a low-level software graphics engine implemented in standard C for educational and experimental real-time computer graphics. It functions as a CPU rasterizer that computes vertex transformations, clipping, texturing, and lighting entirely through software computation without requiring hardware acceleration. The software includes a geometry pipeline supporting depth and alpha testing, geometry clipping and culling, and perspective-correct attribute interpolation. Its lighting and shading subsystem provides advanced physical simulation including metallic-roughness and specular-gloss

DirectXTK is a C++ library designed to simplify 2D and 3D graphics, audio, and input programming for DirectX applications. It serves as a comprehensive toolkit providing high-level wrappers for DirectX graphics, audio management, and input handling. The toolkit includes a graphics wrapper for loading textures and rendering 3D models and 2D sprites, alongside a dedicated audio manager for sound effects and 3D spatial audio. It also provides an input handler to track and process state updates from keyboards, mice, and gamepads. The library covers a broad capability surface including 3D math an

Mitsuba 3 is a high-performance physically based rendering framework that operates as a CPU and GPU render engine. It functions as a spectral rendering system and a differentiable path tracer, simulating the transport of light as spectral or polarized data through materials and geometry. The system is distinguished by its differentiable rendering pipeline, which calculates derivatives of images relative to input parameters to enable inverse rendering and optimization. It utilizes a just-in-time compilation layer to transform rendering logic into optimized kernels for hardware-agnostic executi