Omniscent — Win32 复刻版

Omniscent原作是 1997 年 SANCTION 制作的 4095 字节 demoscene intro（4k intro），现在只能在Dosbox里运行了。后来SuperSodaSead大佬以 WebGL + Typescript 重新实现。本项目在此基础上进行了 Win32 移植，使用纯 C 语言编写，以 MSVC 编译、Crinkler 链接。

可在Release页面下载编译后的程序。

两个版本

版本	源文件	渲染方式	可执行文件大小
纯软光栅版	omniscent_all.c	CPU 扫描线光栅化	5168 字节（Crinkler 压缩）
双渲染版	src/ 下多个文件	软渲染 + OpenGL 硬渲染（F1 切换）	7253 字节（Crinkler 压缩）

纯软光栅版将所有代码合并为单个文件，Crinkler压缩后为 5168 字节（俺已经尽力了，由于 Windows PE 格式的额外开销以及使用 C 语言而非汇编，压缩至4KB以内有点难度，期待大神出手）

特性

• 双渲染模式 — 软渲染（CPU 扫描线多边形填充）和 OpenGL 2.0 硬渲染（GLSL 120 着色器），运行时按 F1 切换，视觉输出完全一致
• 调色板索引渲染 — 320×200 的 256 色帧缓冲，通过两阶段纹理查找（纹理图集 → 光照贴图 → RGB）转换为最终颜色，与原版定点光栅化逻辑一致
• 过程纹理 — 16 块 64×64 纹理由与原版完全相同的算法生成，包含星星动画和开门动画
• MIDI 背景音乐 — 通过 Windows MCI（winmm）播放 MIDI 数据
• 完全一致的相机系统 — 相同的状态机路径表（CAMERA_TABLE）、速度累积和旋转矩阵
• 极小体积 — 使用 Crinkler 可执行文件压缩器，将 PE 文件压缩到极致

文件结构

omniscent_all.c        — 纯软光栅单文件版（所有模块内联）
src/
├── main.c                 — Win32 窗口、消息循环、帧计时器
├── omniscent.c / .h       — 核心状态机（初始化 / 计时 / 渲染分发）
├── camera.c / .h          — 相机动画（路径表、速度累积、旋转矩阵）
├── model.c / .h           — 3D 模型生成（"海龟建模"式挤出解析器）
├── texture.c / .h         — 过程纹理生成（16 块纹理 + 动画）
├── palette.c / .h         — 调色板生成与动态变化
├── lightmap.c / .h        — 光照贴图（调色板索引 × 光照等级 → RGB）
├── random.c               — 线性同余随机数（与原版种子一致）
├── util.c                 — 向量旋转、快速排序、位图字体、星形绘制
├── midi.c / .h            — MIDI 播放（MCI 接口）
├── renderer.c             — 渲染器分发器（软渲染 / 硬渲染切换）
├── renderer_sw.c / .h     — 软渲染器（扫描线多边形填充 + 透视校正）
├── renderer_gl.c / .h     — OpenGL 硬渲染器（GLSL 120 着色器 + VBO）
└── renderer_common.c / .h — 共享代码：四边形排序、背景文字生成

编译

前置条件

• MSVC（Visual Studio 2019 或更高版本）
• CMake 3.10+
• Crinkler (将最新版的Crinkler.exe放置在本工程根目录下)

编译步骤

mkdir build && cd build
cmake ..
nmake

编译完成后生成 omniscent.exe（纯软光栅版）和 omniscent_gl.exe（双渲染版），均为独立可执行文件，无外部 DLL 依赖。

按键控制

按键	功能
F1	切换软渲染 / OpenGL 硬渲染（仅双渲染版）
ESC	退出

技术说明

3D 模型生成

模型数据存储在 MODEL_TABLE 压缩字节流中，最终生成约 362 个顶点和 367 个四边形。

软渲染器（扫描线光栅化）

纯 CPU 实现的多边形填充管线，包含完整的几何处理流程：

• 相机空间变换 — 顶点与相机矩阵相乘
• 深度排序 — 四边形按 Z 值快速排序（Painter's Algorithm）
• Z 轴裁剪 — 穿越裁剪面的四边形自动计算交点并生成新顶点
• 透视校正 — 基于 1/z 的 UV 插值，每 16 像素块重新计算校正
• 扫描线填充 — 逐行计算左右边界，逐像素查纹理和光照贴图
• 雾化效果 — 基于深度和顶点光照的动态暗化

OpenGL 硬渲染器

将软渲染器的结果映射到 GPU 管线：

• 纹理图集 — 15 块 64×64 纹理打包为 256×256 的 Luminance 纹理
• 光照贴图纹理 — 128×256 RGBA 纹理，动态更新
• GLSL 120 着色器 — 顶点着色器执行透视变换，片元着色器执行双纹理查找
• 自定义投影矩阵 — 复现原版的伪透视 W 通道除法，通过 glLoadMatrixf 加载
• 动态 VBO — 每帧重建顶点/索引缓冲区

编译优化

纯软光栅版使用以下策略压缩可执行文件体积：

• Crinkler 链接器 — 专为 demoscene 设计的 PE 压缩器，配合 /COMPMODE:SLOW 和 /ORDERTRIES:5000 寻找最优节区排列
• MSVC 体积优化 — /Os（优化体积）、/Oy（省略帧指针）、/GS-（关闭安全检查）、/GR-（关闭 RTTI）、/Zl（省略 .Z7 调试信息）
• 内联汇编 — 手写 memset 和 _ftol2，避免 CRT 依赖
• /NODEFAULTLIB — 不链接标准 C 运行时，入口点直接设为 main

软渲染 vs OpenGL

两种渲染器的视觉输出完全一致——软渲染是参考实现，GL 渲染器是在其基础上的 GPU 加速移植，窗口模式下画面更加高清流畅。

致谢

• Omniscent（原版）: https://files.scene.org/view/demos/groups/sanction/snc_omni.zip
• Omniscent（SuperSodaSea 的 Typescript + WebGL 移植，本项目主要参考）: https://github.com/SuperSodaSea/Omniscent
• Crinkler : https://github.com/runestubbe/Crinkler
• qwen3.6-plus