Moteur de rendu voxel haute performance avec génération procédurale de terrain
Projet graphique de l'école 42 | C++ • Vulkan
ft_vox est un moteur de rendu voxel optimisé capable d'afficher un monde procédural gigantesque en temps réel. Le projet explore les techniques d'optimisation avancées nécessaires pour rendre des millions de cubes à 60+ FPS.
Le projet repose sur trois piliers fondamentaux :
- Génération procédurale — Création déterministe d'un monde de 16 384 × 256 × 16 384 voxels
- Optimisations intensives — Culling, batching, structure de données cache-friendly pour des performances maximales
- Rendu Vulkan — Pipeline graphique moderne avec calculs GPU pour le meshing et le rendu
Vue large du terrain procédural avec des plaines et la mer
Montagnes et lacs
Désert et Messa
Toundra, montagne et banquise
Système de grottes générées procéduralement
- ✅ Monde procédural gigantesque — génération procédurale infinie
- ✅ Génération procédurale déterministe — Même seed = même monde (bruit de Perlin/Simplex)
- ✅ Terrain naturel — Collines, montagnes, grottes, lacs avec topographie réaliste
- ✅ Rendu optimisé — Distance de rendu 160 cubes minimum, 60+ FPS stables
- ✅ Culling intelligent — Seules les faces visibles sont rendues (pas de faces cachées)
- ✅ Système de chunks — Chargement/déchargement dynamique selon la position
- ✅ Textures multiples — Au moins 2 types de blocs (herbe, terre, pierre, sable...)
- ✅ Skybox — Ciel sans artefacts de jonction
- ✅ Caméra libre — Déplacement WASD + rotation souris
- ✅ FOV 80° — Champ de vision large et immersif
- 🚀 Distance de rendu étendue — 256+ cubes avec performances maintenues
- 📊 Compteur FPS — Monitoring temps réel des performances
- ⛏️ Destruction de blocs — Clic souris pour supprimer des voxels
- 🌍 Biomes multiples — Plaines, montagnes, déserts, forêts avec transitions
- 💾 Gestion mémoire avancée — RAM/VRAM optimisées
- ⚡ Pas de freeze — Génération de chunks asynchrone, 0 latence
Prérequis : C++17, Vulkan SDK, GLFW, Meson, Ninja
# Cloner le dépôt
git clone https://github.com/agtdbx/ft_vox.git
cd ft_vox
# Installer les dépendances
make install
# Compiler le projet
make
# Lancer le moteur
make run| Touche/Action | Fonction |
|---|---|
| WASD | Déplacement (avant, gauche, arrière, droite) |
| Souris | Rotation de la caméra |
| Espace | Monter |
| Lshift | Descendre |
| Lctrl | Sprint (×5 vitesse) |
| Lalt | Mode rapide (×20 vitesse) |
| Clic gauche | Supprimer un bloc |
| Clic droit | Poser un bloc |
| F | Afficher/Masquer le compteur FPS |
| C | Afficher la bordure des chuncks |
| Tab | Mode fil de fer |
| ESC | Quitter |
Le terrain est généré de manière déterministe à l'aide de bruit de Perlin 2D :
- Heightmap — Génération de la hauteur du terrain (montagnes, vallées)
- Bruit 2D pour grottes — Cavités souterraines avec connectivité
- Biomes — Zones géographiques distinctes (plaines, montagnes, déserts)
- Déterminisme — Même seed → monde identique, génération à la volée par chunk
Le projet recherche la performance :
- Greedy Meshing — Fusion des faces adjacentes identiques en un seul quad
- Face Culling — Seules les faces exposées à l'air sont rendues
- Frustum Culling — Les chunks hors caméra ne sont pas envoyés au GPU
- Instancing — Rendu de milliers de blocs en un seul draw call
- Async chunk generation — Génération de terrain dans un thread séparé (0 freeze)
- Chunk pool — Réutilisation de la mémoire pour éviter les allocations
Rendu moderne avec Vulkan :
- Vertex buffers dynamiques — Mise à jour GPU uniquement quand nécessaire
- Descriptor sets — Uniformes et textures optimisées
- Push constants — Données rapides (matrices MVP) sans UBO
- Texture atlas — Toutes les textures de blocs dans une seule image 2D array
- Depth pre-pass — Optimisation early-z pour éviter les overdraw
ft_vox/
├── data/ # Textures, polices
├── lib/ # Contiens les libs en .h
├── readme-data/ # Screenshot pour le readme
├── shaders/ # Shaders GLSL
├── srcs/ # Code source C++
├── subprojects/ # Dépendances (GLFW, GLM, etc.)
├── en.subject # Sujet du projet en anglais
├── Makefile # Wrapper de build
├── meson.build # Configuration build Meson
├── README.md # Ce fichier
└── vsupp # Ficher de suppression valgrind
Ce projet de l'école 42 vise à maîtriser :
- ✅ Optimisation graphique — Culling, batching, cache coherency
- ✅ API graphique moderne — Vulkan (bas niveau, contrôle total GPU)
- ✅ Algorithmes de génération procédurale — Bruit, terrains, grottes
- ✅ Gestion mémoire avancée — RAM/VRAM, pooling, LRU cache
Configuration de test : RX 6600 XT / Ryzen 5 5600X
- FPS moyen — 80+ FPS (distance 640 blocs)
- Mémoire utilisée — ~927 MB RAM (1,600 chunks, 1,638,400 blocs chargés)
- Vulkan SDK 1.3+ (API graphique)
- GLFW 3.3+ (fenêtrage et input)
- stb_image (chargement de textures)
- gmath (bibliothèque mathématique custom)
# Juste les dépendances non prises en charge par meson
make install
# Toutes les dépendances
make full_install- Vulkan Tutorial
- Perlin Noise Algorithm
- Greedy Meshing Algorithm
- Frustum Culling Algorithm
- Créer le terrain à partir du Perlin Noise
Projet pédagogique école 42 — Usage éducatif uniquement.
Auguste Deroubaix (agtdbx) 🔗 GitHub • 🎓 Étudiant 42
Hugo De Min (Bonchour) 🔗 GitHub • 🎓 Étudiant 42