4RE5エンジン

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4RE5エンジン

4RE5エンジン

4RE5エンジンは、純粋なC言語で書かれたシンプルな3Dメッシュビューアです。標準ライブラリに依存せず、X11ライブラリのみを利用することで軽量性を追求し、投影行列を用いて3次元点群を2次元画面に描画します。将来的にはゲームエンジン化を目指す設計で、学習用や軽量な3Dレンダリング基盤として有用です。（約300字）

https://github.com/4RE5group/4re5-engine

概要

4RE5エンジンは「純粋なC」で実装されたシンプルな3Dメッシュビューアです。標準ライブラリに頼らず、X11だけを外部依存として画面出力を行う設計が特徴で、可能な限り軽量で低レイヤーに近い実装を志向しています。基本的な仕組みは投影行列（projection matrices）に基づき、3D空間上の頂点を2Dスクリーンへ変換して描画します。将来的にはゲームエンジンとしての機能拡張を見据えており、学習用途や組み込み的な軽量レンダラとしての利用が想定されます。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 1
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 1
  • コミット数: 3
  • ファイル数: 6
  • メインの言語: C

主な特徴

  • 純粋なC言語で実装：標準ライブラリに依存を極力排した設計。
  • X11ベースの描画：Unix系環境で直接ウィンドウ描画が可能。
  • 投影行列による3D→2D変換：基礎的なレンダリングパイプラインを自前で実装。
  • 将来的なゲームエンジン化を見据えたシンプルな基盤。

技術的なポイント

このプロジェクトの技術的な肝は「依存を最小化したCによるレンダラ実装」と「投影行列を用いた座標変換」にあります。まず依存性の観点では、一般的なCプログラムが利用するstdlibや高度なライブラリ群を使わず、X11のみでウィンドウとピクセル操作を行う点がユニークです。これにより低レベルなOSインタフェースの理解が深まり、組み込み的な環境や学術的検証に適した基盤となります。次にレンダリング面では、3D頂点のワールド座標→ビュー変換→投影変換→スクリーンスペースへと順次変換する伝統的なパイプラインを採用しています。プロジェクションマトリクス（透視投影や正射影）を用いることで、カメラの視点や投影パラメータを変えるだけで異なる描画表現が得られ、将来的にカリング、ライティング、テクスチャなどの拡張を組み込みやすい設計です。また、Cで構築されているためデータ構造やメモリ管理が明示的で、最適化やベンチマークを通じてレンダリング性能を細かく制御できます。一方でクロスプラットフォーム性（WindowsやmacOS対応）や高度なグラフィックスAPI（OpenGL/Vulkan）との互換性は現状限定的で、これらをどう取り込むかが今後の課題となります。

（約700字）

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ：

  • .vscode: dir（エディタ/デバッグ設定）
  • Makefile: file（ビルドルール。gcc等でコンパイルする想定）
  • README.md: file（プロジェクト概要と使い方）
  • engine: dir（エンジン本体ソースが入る想定のディレクトリ）
    • engine/ 中にはレンダリングや行列処理、メッシュ読み込みなどのモジュールが含まれている可能性があります（実装規模に応じて細分化）。
  • main.c: file（エントリポイント。ウィンドウ作成、初期化、メインループ、描画呼び出しを行う）
  • 他 1 ファイル

各ファイルの役割（推定）：

  • Makefile: プロジェクトをビルドするためのターゲット（例：all, clean）。依存ライブラリとしてX11を指定しているはずです。
  • main.c: X11でウィンドウを作成し、イベントループ（入力やウィンドウイベント）を処理、エンジンAPIを呼んでフレームごとにメッシュを投影・描画します。シンプルなサンプルコードとして、最小限の初期化とレンダリングループが収まっています。
  • engineディレクトリ: 行列演算（4x4行列やベクトル）、メッシュデータ構造、描画関数（ライン/点/ポリゴンのラスタライズ）、およびカメラ制御などが実装されていると推測されます。Cでの実装のため、ポインタ管理や配列操作、手動でのメモリ確保/解放が中心になります。 設計上の注目点は「ライブラリを使わず最低限の機能で動作すること」。これによりソースを読みやすく、初学者が内部処理を追いやすい反面、高度な機能は自前で実装する必要があります。将来的にOpenGLやソフトウェアレンダラの最適化、データフォーマット（OBJなど）の対応、スレッドやSIMDによる高速化などが拡張候補です。

まとめ

純Cで投影行列ベースのシンプルな3Dビューア基盤。学習・実験に最適。

リポジトリ情報：

READMEの抜粋：

4re5-engine

A simple 3d mesh viewer written in pure C (only X11 lib imported, not even standard libraries).

In the future will be a game engine.

How it works?

Based on projection matrixes to display 3d points on a 2d screen…