================================================= Curv：一种使用数学创作艺术的语言

作者：Doug Moen doug@moens.org

注意：此仓库已迁移至 https://codeberg.org/doug-moen/curv。

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Curv 是一种使用数学创作艺术的编程语言。它是一个支持全彩色、动画和 3D 打印的 2D 和 3D 几何建模工具。

特点：

Curv 是一种简单、强大、动态类型的纯函数式编程语言。
Curv 对初学者来说易于使用。它有一个预定义几何形状的标准库，以及用于变换和组合形状的运算符。这些可以像乐高一样组合在一起，制作 2D 和 3D 模型。
彩色形状使用函数表示（F-Rep）来表示。它们可以无限细节、无限大，任何可以用数学描述的形状或颜色模式都可以被精确表示。
Curv 向专家展示了 F-Rep 编程的全部威力。标准几何库完全用 Curv 编写。在 shadertoy.com 上看到的许多演示可以在 Curv 中用更短、更简单的程序重现。专家可以将 shadertoy 上使用的技术打包成高级操作供初学者使用。
渲染是 GPU 加速的。Curv 程序被编译成片段着色器，在 GPU 上执行。
Curv 可以将网格导出为 STL、OBJ 和 X3D 文件用于 3D 打印。X3D 格式支持全彩色 3D 打印（至少在 Shapeways.com 上是这样）。这些网格是无缺陷的：水密、流形，没有自相交、退化三角形或翻转三角形。

入门

有两个 Curv 网页界面，截至 2021 年 11 月都处于早期原型阶段（功能有限）：
- https://curv.leefallat.ca/
- https://cadhub.xyz 然后点击 Curv。
要获得完整体验，请构建并安装软件（Windows、MacOS、Linux），参见 <BUILD.md>_。
在 Linux 上，你可以使用预构建的 appimage —— 点击 Curv github 页面上的最新版本，滚动到底部。
文档在这里：<docs/README.rst>_。
要贡献，请参见 <CONTRIBUTING.md>_。

社区

有一个高流量的聊天室。

在 matrix 上：https://app.element.io/#/room/!BbbouYwtinZcRySkDA:matrix.org
并通过双向桥接链接到由 https://cadhub.xyz 维护的 Curv Discord 频道（链接在 CadHub 主页底部）。
这个较早的 Discord 频道有大量有趣的讨论历史，但现在已不活跃：<https://discord.gg/ZSPXaMNWfW>_。

有一个 Github 讨论页面： <https://github.com/curv3d/curv/discussions>_。

有一个低流量的邮件列表：curv@googlegroups.com，连接到一个网络论坛：<https://groups.google.com/d/forum/curv>_。你可以使用你的 Google 账户加入邮件列表（或系统会提示你创建一个账户）。

硬件和操作系统要求

支持 Linux、MacOS（intel 和 apple silicon）和 Windows（原生和 WSL）。

为了使用快速的 -Ojit 方法导出网格（STL 文件等），你需要安装 C++ 编译器（GCC 或 Clang），并安装 glm C++ 数学库。如果你已经按照构建说明从头构建了 Curv，这些东西就已经安装好了。否则，如果你使用的是预构建的二进制文件，你可能想安装这些东西。无论哪种方式，请参见 <BUILD.md>_。

Curv 使用 OpenGL 3.3。推荐的配置是使用 Intel、AMD 或 Nvidia 制造的 GPU，使用已知可用的 GPU 驱动程序（见下文）。

在 Linux 上，GPU 需要足够现代以得到 GPU 厂商最新驱动版本的支持。2012年及以后的任何 GPU 都可以使用。一些较旧的 GPU 也可能工作:请查看驱动程序支持的硬件列表。
在 Macintosh 上，我建议使用当前发布的 MacOS，或者早 1-2 个版本。更准确地说，Curv 可以在任何 Homebrew 支持的 MacOS 版本上运行。(对于较旧的系统，你需要恢复旧版本的 Homebrew。此外，在pre-Metal系统(2011年或更早的硬件)上，由于 GPU 的原因，某些 Curv 程序可能无法正常工作。)
在 Windows 上，你可以使用 MSYS2 来构建和运行原生可执行文件；参见 WINDOWS.md。或者，你可以使用 Windows Subsystem for Linux (WSL) 来构建和运行 Linux 可执行文件。
目前尚不支持树莓派。
- 计划在从 OpenGL 迁移到 WebGPU 完成后支持树莓派 4。届时 Curv 将在树莓派 4 上使用 Vulkan。
- 树莓派 3 及更早版本将不会得到支持，因为 GPU 性能不足。
在 Linux 上，你有 3 种选择：
- 使用 Nvidia 闭源驱动的 Nvidia GPU。任何受最新 Nvidia 驱动支持的 GPU 都可以与 Curv 一起使用。
  
  不支持开源的 Nouveau 驱动；它太慢且有 bug。 Curv 运行速度过慢，并伴有视觉故障。参见 issue #78。
- 使用 Intel 提供的开源驱动(基于 Mesa)的 Intel GPU。任何受最新 Intel 驱动支持的 GPU 都可以与 Curv 一起使用 (这意味着：Intel HD Graphics 或更新版本)。
- 使用开源 Mesa 驱动(19.x 或更高版本)的 AMD GPU。 AMDGPU-PRO(闭源)驱动应该可以工作，但我没有收到相关的测试报告。
  
  Mesa 18.x 或更早版本在 AMD 上存在一个 bug (issue #30)，会阻止某些 Curv 程序运行。
如果在 VNC 会话中调用 Curv，它可能无法直接访问 GPU 硬件(会使用缓慢的软件渲染器而不是 GPU)。 Curv 需要 GPU 加速的 VNC 服务器。尝试结合使用 TurboVNC 和 VirtualGL。
如果在虚拟机内运行 Curv，它可能无法直接访问 GPU。你需要确保虚拟机是 GPU 加速的。
你可以在无头 Linux 服务器上从命令行运行 Curv，以导出图像和网格。对于图像导出，你可能需要配置一个虚拟 X 服务器：参见 https://github.com/curv3d/curv/discussions/131。

Curv 对 GPU 的要求不如 3A 级视频游戏那么高。集成显卡对大多数工作来说已经足够了。但你肯定可以编写能从昂贵的独立显卡中受益的 Curv 代码。

为什么 Curv 对 GPU 驱动和硬件如此挑剔，而[某些旧的 3D 软件]却运行良好？答案是，旧的 3D 软件主要依赖三角形网格来表示和渲染 3D 形状，而 Curv 使用有符号距离场来表示形状。有符号距离场是一种强大的、热门的新技术，只有现代 GPU 才能使其实用。Curv 使用着色器程序来渲染形状，并使用比[某些旧的 3D 软件]更大、更复杂的着色器程序。这对 GPU 驱动和硬件造成了沉重且非典型的负担，旧硬件和旧的、过时的驱动软件可能无法应对。