Копия с проекта 15

.vscode/c_cpp_properties.json

@@ -0,0 +1,20 @@
+{
+    "configurations": [
+        {
+            "name": "some_name",
+            "includePath": [
+                "${workspaceFolder}/include",
+                "${workspaceFolder}/../dependencies/GLFW/include",
+                "${workspaceFolder}/../dependencies/glad/include",
+                "${workspaceFolder}/../dependencies/glm",
+                "${workspaceFolder}/../dependencies/stb",
+                "${workspaceFolder}/../dependencies/tinyobjloader"
+            ],
+            "compilerPath": "C:/MinGW/bin/g++.exe",
+            "cStandard": "c11",
+            "cppStandard": "c++11",
+            "intelliSenseMode": "gcc-x86"
+        }
+    ],
+    "version": 4
+}

.vscode/settings.json

@@ -0,0 +1,46 @@
+{
+    "files.associations": {
+        "fstream": "cpp",
+        "iosfwd": "cpp",
+        "map": "cpp",
+        "atomic": "cpp",
+        "array": "cpp",
+        "*.tcc": "cpp",
+        "cctype": "cpp",
+        "clocale": "cpp",
+        "cmath": "cpp",
+        "cstdarg": "cpp",
+        "cstddef": "cpp",
+        "cstdint": "cpp",
+        "cstdio": "cpp",
+        "cstdlib": "cpp",
+        "cstring": "cpp",
+        "cwchar": "cpp",
+        "cwctype": "cpp",
+        "deque": "cpp",
+        "unordered_map": "cpp",
+        "vector": "cpp",
+        "exception": "cpp",
+        "algorithm": "cpp",
+        "functional": "cpp",
+        "iterator": "cpp",
+        "memory": "cpp",
+        "memory_resource": "cpp",
+        "numeric": "cpp",
+        "random": "cpp",
+        "string": "cpp",
+        "system_error": "cpp",
+        "tuple": "cpp",
+        "type_traits": "cpp",
+        "utility": "cpp",
+        "initializer_list": "cpp",
+        "iostream": "cpp",
+        "istream": "cpp",
+        "limits": "cpp",
+        "ostream": "cpp",
+        "sstream": "cpp",
+        "stdexcept": "cpp",
+        "streambuf": "cpp",
+        "cinttypes": "cpp",
+        "typeinfo": "cpp"
+}

.vscode/tasks.json

@@ -0,0 +1,32 @@
+{
+    "tasks": [
+        {
+            "type": "cppbuild",
+            "label": "C/C++: make сборка",
+            "command": "make",
+            "args": [
+                "${input:target}"
+            ],
+            "options": {
+                "cwd": "${workspaceRoot}"
+            },
+            "problemMatcher": [
+                "$gcc"
+            ],
+            "group": {
+                "kind": "build",
+                "isDefault": true
+            },
+            "detail": "Задача создана отладчиком."
+        }
+    ],
+    "inputs": [
+        {
+            "id": "target",
+            "description": "Цель сборки (all, list, clean)",
+            "default": "all",
+            "type": "promptString"
+        },
+    ],
+    "version": "2.0.0"
+}

Makefile

@@ -0,0 +1,101 @@
+# Компилятор и директория проекта
+ifeq ($(OS), Windows_NT)
+	# С возможностью сборки x32
+	ifeq ($(MAKECMDGOALS), x32)
+		CC = C:/MinGW/bin/g++.exe
+	else
+		CC = C:/MinGW64/bin/g++.exe
+	endif
+	PROJECT_DIR = $(shell echo %cd%)
+	PATH_SEPARATOR = \\
+	# Имя исполняемого файла
+	EXECUTABLE = $(notdir $(strip $(PROJECT_DIR))).exe
+else
+	CC = g++
+	PROJECT_DIR = $(shell pwd)
+	PATH_SEPARATOR = /
+	# Имя исполняемого файла
+	EXECUTABLE = $(notdir $(strip $(PROJECT_DIR)))
+endif
+
+# Опции компилятора
+CFLAGS += -c
+CFLAGS += -I./include
+CFLAGS += -I../dependencies/GLFW/include
+CFLAGS += -I../dependencies/glad/include
+CFLAGS += -I../dependencies/glm
+CFLAGS += -I../dependencies/stb
+CFLAGS += -I../dependencies/tinyobjloader
+
+# Опции линкера
+LDFLAGS += --std=c++11
+# Архитектурозависимые опции линкера
+ifeq ($(OS), Windows_NT)
+	# GLFW в зависимости от архитектуры
+	ifeq ($(MAKECMDGOALS), x32)
+		LDFLAGS += -L../dependencies/GLFW/lib-mingw
+	else
+		LDFLAGS += -L../dependencies/GLFW/lib-mingw-w64
+	endif
+
+	LDFLAGS += -static
+	LDFLAGS += -lglfw3dll
+	LDFLAGS += -lopengl32
+else
+	LDFLAGS += -lglfw
+	LDFLAGS += -lGL
+endif
+
+# Библиотека GLAD
+GLAD := ../dependencies/glad/src/glad.c
+GLAD_O := $(GLAD:.c=.o)
+
+# Файлы из директории src
+SOURCES_C = $(wildcard src/*.c)
+SOURCES_CPP = $(wildcard src/*.cpp) 
+
+# Директория с объектными файлами
+OBJ_DIR := Obj
+# Объектные файлы
+OBJECTS = $(addprefix $(OBJ_DIR)/,$(SOURCES_C:src/%.c=%.o) $(SOURCES_CPP:src/%.cpp=%.o))
+
+# Для x32 сборки под Windows
+ifeq ($(OS), Windows_NT)
+	ifeq ($(MAKECMDGOALS), x32)
+x32: all
+	endif
+endif
+
+# Цель по умолчанию, зависит от EXECUTABLE
+all: $(EXECUTABLE)
+
+# Цель сборки исполняемого файла, зависит от OBJ_DIR, OBJECTS и GLAD_O
+$(EXECUTABLE): $(OBJ_DIR) $(OBJECTS) $(GLAD_O)
+	$(CC)  $(OBJECTS)  $(GLAD_O) $(LDFLAGS) -o $@
+
+# Цель для сборки GLAD
+$(GLAD_O): $(GLAD)
+	$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@
+
+# Цель для создания директории с объектными файлами
+$(OBJ_DIR):
+	@mkdir $(OBJ_DIR)
+
+# Цель сборки объектных файлов
+$(OBJ_DIR)/%.o: src/%.c
+	$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@
+$(OBJ_DIR)/%.o: src/%.cpp
+	$(CC) $(CFLAGS) $< -o $@
+
+# Цель вывода всех файлов, учавствтующих в сборке
+list:
+	@echo "В сборке участвуют:" $(OBJECTS)
+
+# Очистка
+ifeq ($(OS), Windows_NT)
+clean: $(OBJ_DIR)
+	@rmdir /s /q $(OBJ_DIR)
+else
+clean: $(OBJ_DIR)
+	@rm -f $(EXECUTABLE) $(OBJECTS)
+endif

include/Buffers.h

@@ -0,0 +1,90 @@
+#ifndef BUFFERS_H
+#define BUFFERS_H
+
+#include <glad/glad.h>
+
+#include <map>
+
+// Объект массива вершин
+class VAO
+{
+    public:
+        VAO(); // Создает VAO и активирует его
+        ~VAO(); // Уничтожает VAO
+        VAO(const VAO & copy); // Конструктор копирования
+        VAO& operator=(const VAO & other); // Оператор присваивания
+
+        void use(); // Активация VAO
+        static void disable(); // Деактивация активного VAO
+
+    private:
+        GLuint handler; // Дескриптор
+        static std::map<GLuint, GLuint> handler_count; // Счетчик использований дескриптора
+};
+
+// Тип буфера
+enum BUFFER_TYPE {  VERTEX = GL_ARRAY_BUFFER
+                  , ELEMENT = GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER
+                  , UNIFORM = GL_UNIFORM_BUFFER
+                 };
+
+// Объект вершинного буфера
+class BO
+{
+    public:
+        BO(BUFFER_TYPE type); // Создает пустой буфер заданного типа
+        BO(BUFFER_TYPE type, const void *data, int size); // Создает и загружает туда данные
+        ~BO(); // Уничтожает буфер
+        BO(const BO & copy); // Конструктор копирования
+        BO& operator=(const BO & other); // Оператор присваивания
+
+        void load(const void *data, int size, GLuint mode = GL_STATIC_DRAW); // Загрузка данных в буфер
+        void use(); 
+
+    protected:
+        GLuint handler; // Дескриптор
+        BUFFER_TYPE type; // Тип буфера
+    private:
+        static std::map<GLuint, GLuint> handler_count; // Счетчик использований дескриптора
+};
+
+// Объект uniform-буфера
+class UBO : public BO
+{
+    public:
+        UBO(int size, int binding); // Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
+        UBO(const void *data, int size, int binding); // Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
+
+        void rebind(int binding); // Перепривязка
+        void loadSub(const void *data, int size, int offset = 0); // Загрузка с отступом
+};
+
+// Объект буфера кадра
+class FBO
+{
+    public:
+        FBO(GLuint *attachments = 0, int count = 0); // Создает буфер кадра с нужным числом прикреплений текстур
+        ~FBO(); // Уничтожение буфера
+
+        void use(GLuint mode = GL_FRAMEBUFFER); // Активирует буфер кадра в заданном режиме
+        static void useDefault(GLuint mode = GL_FRAMEBUFFER); // Активирует базовый буфер в заданном режиме
+        void assignRenderBuffer(GLuint hander, GLuint attachment = GL_DEPTH_ATTACHMENT); // Привязка рендер буфера
+    protected:
+        GLuint handler; // Дескриптор
+};
+
+// Объект буфера рендера
+class RBO
+{
+    public:
+        RBO(int w, int h, GLuint component = GL_DEPTH_COMPONENT); // Создает буфер рендера с заданными параметрами размеров и используемых компонент
+        ~RBO(); // Уничтожение буфера
+
+        void reallocate(int w, int h, GLuint component = GL_DEPTH_COMPONENT); // Изменяет размеры буфера рендера
+
+        GLuint getHandler(); // Возвращает дескриптор буфера рендера
+    protected:
+        GLuint handler; // Дескриптор
+};
+
+#endif // BUFFERS_H

include/Camera.h

@@ -0,0 +1,82 @@
+#ifndef CAMERA_H
+#define CAMERA_H
+
+#include <GLM/glm.hpp>
+#include <GLM/gtx/euler_angles.hpp>
+#include <GLM/gtc/matrix_transform.hpp>
+#include <GLM/ext/matrix_transform.hpp>
+
+#include "Model.h"
+ 
+// Ближняя граница области отсечения
+#define CAMERA_NEAR 0.1f
+// Дальняя граница области отсечения
+#define CAMERA_FAR 100.0f
+// Вектор, задающий верх для камеры
+#define CAMERA_UP_VECTOR glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f)
+// Вектор, задающий стандартный поворот углами Эйлера (в положительном направлении оси Z)
+#define CAMERA_DEFAULT_ROTATION glm::vec3(0.0f, 180.0f, 0.0f)
+// Стандартный угол обзора 
+#define CAMERA_FOVy 60.0f
+// Стандартная чувствительность
+#define CAMERA_DEFAULT_SENSIVITY 0.005f
+// Количество каскадов для карт теней
+#define CAMERA_CASCADE_COUNT 4
+
+// Данные о дистанциях каскадов 
+extern const float camera_cascade_distances[]; // src/Camera.cpp
+
+// Данные о камере для шейдера
+struct CameraData
+{
+    glm::mat4 projection;
+    glm::mat4 view;
+    glm::vec3 position;
+};
+
+// Класс камеры
+class Camera : public Node
+{
+    public:
+        Camera(float aspect, const glm::vec3 &position = glm::vec3(0.0f), const glm::vec3 &initialRotation = CAMERA_DEFAULT_ROTATION, float fovy = CAMERA_FOVy); // Конструктор камеры с проекцией перспективы
+        Camera(float width, float height, const glm::vec3 &position = glm::vec3(0.0f), const glm::vec3 &initialRotation = CAMERA_DEFAULT_ROTATION); // Конструктор ортографической камеры
+        Camera(const Camera& copy); // Конструктор копирования камеры
+        Camera& operator=(const Camera& other); // Оператор присваивания
+        virtual ~Camera(); // Деструктор
+
+        const glm::mat4& getVP(); // Возвращает ссылку на константную матрицу произведения матриц вида и проекции
+        const glm::mat4& getProjection(); // Возвращает ссылку на константную матрицу проекции 
+        const glm::mat4& getView(); // Возвращает ссылку на константную матрицу вида
+        
+        void rotate(const glm::vec2 &xyOffset); // Поворачивает камеру на dx и dy пикселей с учетом чувствительности
+        
+        void setPerspective(float fov, float aspect); // Устанавливает заданную матрицу перспективы
+        void setOrtho(float width, float height); // Устанавливает заданную ортографическую матрицу
+        void setSensitivity(float sensitivity); // Изменяет чувствительность мыши
+        const float& getSensitivity() const; // Возвращает чувствительность мыши
+        
+        void use(); // Использование этой камеры как текущей
+        static Camera& current(); // Ссылка на текущую используемую камеру
+        
+        CameraData& getData(); // Данные о камере для шейдера
+        std::pair<bool, const glm::vec4(*)[8]> getProjCoords(); // Доступ к координатам с флагом изменения, описывающим пространство вида с пересчетом, если это требуется
+    protected:
+        Camera(const glm::vec3 &position, const glm::vec3 &initialRotation); // Защищенный (protected) конструктор камеры без перспективы 
+
+        glm::mat4 view; // Матрица вида
+        glm::mat4 projection; // Матрица проекции
+        glm::mat4 vp; // Матрица произведения вида и проекции
+        bool requiredRecalcVP; // Необходимость пересчета матрицы вида и проекции камеры
+        bool requiredRecalcCoords; // Необходимость пересчета точек, описывающих пространство камеры
+        glm::vec4 coords[CAMERA_CASCADE_COUNT][8]; // Координаты, описывающие пространство камеры
+        glm::mat4 cascade_proj[CAMERA_CASCADE_COUNT]; // Матрицы проекций каскадов
+
+        float sensitivity; // Чувствительность мыши
+        
+        virtual void recalcMatrices(); // Метод пересчета матрицы вида и произведения Вида*Проекции по необходимости, должен сбрасывать флаг changed
+
+        static Camera* p_current; // Указатель на текущую используемую камеру
+};      
+
+
+#endif // CAMERA_H

include/Lights.h

@@ -0,0 +1,108 @@
+#ifndef LIGHTS_H
+#define LIGHTS_H
+
+#include <GLM/glm.hpp>
+
+#include "Model.h"
+#include "Camera.h"
+
+// Максимальное число источников света
+#define MAX_LIGHTS 64
+// Стандартное направление источника без поворота
+#define DEFAULT_LIGHT_DIRECTION glm::vec4(0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f)
+// Максимальное число образцов для SSAO
+#define MAX_SSAO 64
+
+// Точечный источник света
+struct LightData 
+{
+    alignas(16) glm::vec3 position; // Позиция
+    alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет 
+    alignas(16) glm::vec3 attenuation; // Радиус действия источника, линейный и квадратичный коэф. угасания   
+    alignas(16) glm::vec4 direction_angle; // Направление и половинный угол освещенности
+    alignas(16) glm::mat4 vp[6]; // Матрицы проекции и трансформации в пространство источника
+};
+
+// Источник света
+class Light : public Node
+{
+    public:
+        static int getUBOsize(); // Возвращает размер буфера в байтах
+        static void upload(UBO& lights_data); // Загрузка данных в буфер
+
+        static Light& getNew(); // Возвращает ссылку на новый источник света
+        void destroy(); // Уничтожает источник света
+
+        static int getCount(); // Возвращает количество источников
+        const glm::vec3& c_color() const; // Константный доступ к цвету
+        glm::vec3& e_color(); // Неконстантная ссылка для изменений цвета
+
+        const float& c_radius() const; // Константный доступ к радиусу
+        float& e_radius(); // Неконстантная ссылка для изменений радиуса
+
+        const float& c_angle() const; // Константный доступ к углу освещенности
+        float& e_angle(); // Неконстантная ссылка для изменений угла освещенности
+
+        static void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Рисование отладочных лампочек
+    private:
+        Light(); // Конструктор без параметров
+        Light(const Light& copy) = delete; // Конструктор копирования ОТКЛЮЧЕН
+        Light& operator=(const Light& other); // Оператор  присваивания
+        virtual ~Light(); 
+
+        glm::vec3 color; // Цвет
+        float radius; // Радиус действия источника
+        float angle; // Угол полный освещенности 
+
+        int index; // Индекс в массиве отправки (может не совпадать с lights) для дефрагментированного доступа
+        static Light& findByIndex(GLuint index); // Возвращает ссылку на источник с нужным индексом
+
+        bool uploadReq; // Необходимость загрузки в следствии изменений
+        void check_id(); // Проверка что не взаимодествуем с пустым источником
+        void toData(); // Преобразует информацию об источнике в структуру LightData
+
+        virtual void recalcMatrices(); // Метод пересчета матрицы трансформации по необходимости, должен сбрасывать флаг changed
+        void recalcVP(); // Пересчитывает по необходимости матрицу вида-проекции
+
+        static GLuint count; // количество используемых источников (должно быть <= MAX_LIGHTS)
+        static LightData data[MAX_LIGHTS]; // Массив данных по источникам света
+        static Light lights[MAX_LIGHTS]; // Массив источников-узлов сцены
+};
+
+// Класс направленного источника освещения
+class Sun
+{
+    public:
+        static Sun& get(); // Доступ к синглтону
+        static void upload(UBO& sun_data); // Загрузка данных об источнике в буфер
+        
+        const glm::vec3& c_direction() const; // Константный доступ к направлению лучей источника
+        glm::vec3& e_direction(); // Неконстантная ссылка для изменений направления лучей источника
+
+        const glm::vec3& c_color() const; // Константный доступ к цвету
+        glm::vec3& e_color(); // Неконстантная ссылка для изменений цвета
+
+    private:
+        Sun(const glm::vec3 &direction = glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f), const glm::vec3 &color = glm::vec3(0.4f, 0.4f, 0.4f));
+        
+        alignas(16) glm::vec3 direction; // Направление лучей источника
+        alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет
+        alignas(16) glm::mat4 vp[CAMERA_CASCADE_COUNT]; // Матрица вида-проекции источника
+
+        void recalcVP(); // Пересчитывает по необходимости матрицу вида-проекции
+        
+        static Sun instance; // Экземпляр синглтона
+        static bool uploadReq; // Необходимость загрузки в следствии изменений
+};
+
+// Данные для SSAO
+struct SSAO_data
+{
+    float radius = 0.05f;
+    float bias = 0.025f;
+    int size = MAX_SSAO;
+    alignas(16) glm::vec2 scale;
+    glm::vec3 samples[MAX_SSAO];
+};
+
+#endif // LIGHTS_H

include/Model.h

@@ -0,0 +1,99 @@
+#ifndef MODEL_H
+#define MODEL_H
+
+#include "Buffers.h"
+#include "Texture.h"
+#include "Shader.h"
+
+#include <GLM/glm.hpp>
+#include <GLM/gtc/quaternion.hpp>
+#include <GLM/gtc/matrix_transform.hpp>
+
+#include <vector>
+
+class Model genShpere(float radius, int sectorsCount, class Node* parent = NULL); // Генерирует сферу заданного радиуса с определенным количеством сегментов
+
+// Класс узла сцены
+class Node 
+{
+    public:
+        Node(Node* parent = NULL); // Конструктор с заданным родителем (по умолчанию NULL)
+        Node(const Node& copy); // Конструктор копирования
+        Node& operator=(const Node& other); // Оператор присваивания
+        virtual ~Node();
+
+        void setParent(Node * parent); // Устанавливает родителя для узла
+
+        virtual const glm::mat4& getTransformMatrix(); // Возвращает матрицу трансформации модели
+        bool isChanged(); // Возвращает необходимость пересчета матрицы трансформации
+
+        const glm::vec3& c_position() const; // Константный доступ к позиции
+        const glm::quat& c_rotation() const; // Константный доступ к повороту
+        const glm::vec3& c_scale() const; // Константный доступ к масштабированию
+        virtual glm::vec3& e_position(); // Неконстантная ссылка для изменений позиции
+        virtual glm::quat& e_rotation(); // Неконстантная ссылка для изменений поворота
+        virtual glm::vec3& e_scale(); // Неконстантная ссылка для изменений масштабирования 
+
+        Node* getParent(); // Возвращает указатель на родителя
+        const std::vector<Node*>& getChildren() const; // Возвращает ссылку на вектор дочерних узлов
+
+    protected:
+        Node *parent; // Родительский узел
+        std::vector<Node*> children; // Узлы-потомки !Не должны указывать на NULL!
+
+        glm::vec3 position; // позиция модели
+        glm::quat rotation; // поворот модели
+        glm::vec3 scale;    // масштабирование модели
+
+        bool changed; // Флаг необходимости пересчета матрицы трансформации
+        glm::mat4 transform; // Матрица трансформации модели
+        bool parent_changed; // Флаг изменений у родителя - необходимость пересчета итоговой трансформации
+        glm::mat4 result_transform; // Итоговая трансформация с учетом родительской
+
+        virtual void recalcMatrices(); // Метод пересчета матрицы трансформации по необходимости, должен сбрасывать флаг changed
+        void invalidateParent(); // Проход потомков в глубину с изменением флага parent_changed
+};
+
+// Материал модели
+struct Material
+{
+    alignas(16) glm::vec3 ka; // коэф. фонового отражения (цвет фонового освещения)
+    alignas(16) glm::vec3 kd; // коэф. диффузного отражения (цвет объекта)
+    alignas(16) glm::vec3 ks; // коэф. зеркального блика
+    float p; // показатель глянцевости
+    // Значения по умолчанию
+    Material() : ka(0.2f), kd(0.2f), ks(0.2f), p(1) { };
+};
+
+// Класс модели
+class Model : public Node
+{
+    public:
+        Model(Node *parent = NULL); // Конструктор по умолчанию
+        Model(const Model& copy); // Конструктор копирования
+        Model& operator=(const Model& other); // Оператор присваивания
+        virtual ~Model();
+
+        void render(); // Вызов отрисовки без uniform-данных
+        void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Вызов отрисовки
+
+        void load_verteces(glm::vec3* verteces, GLuint count); // Загрузка вершин в буфер
+        void load_indices(GLuint* indices, GLuint count); // Загрузка индексов в буфер
+        void load_texCoords(glm::vec2* texCoords, GLuint count); // Загрузка текстурных координат в буфер
+        void load_normals(glm::vec3* normals, GLuint count); // Загрузка нормалей в буфер
+        void set_index_range(size_t first_byteOffset, size_t count); // Ограничение диапазона из буфера индексов
+        void set_texture(Texture& texture); // Привязка текстуры к модели
+        
+        Material material; // Материал модели
+    private:
+        VAO vao;
+        BO vertex_vbo, index_vbo; // вершинный и индексный буферы
+        BO normals_vbo, texCoords_vbo; // буферы с нормалями и текстурными координатами
+        GLuint verteces_count; // Количество вершин
+        size_t first_index_byteOffset, indices_count; // Сдвиг в байтах для первого и количество индексов
+        Texture texture_diffuse; // Диффузная текстура
+        Texture texture_ambient; // Текстура фонового освщения
+        Texture texture_specular; // Текстура зеркального отражения
+};
+
+#endif // MODEL_H

include/Scene.h

@@ -0,0 +1,37 @@
+#ifndef SCENE_H
+#define SCENE_H
+
+#include <list>
+
+#include "Model.h"
+#include "Camera.h"
+
+#define DEFAULT_MTL_DIR "./"
+class Scene loadOBJtoScene(const char* filename, const char* mtl_directory = DEFAULT_MTL_DIR, const char* texture_directory = DEFAULT_MTL_DIR);
+
+// Класс сцены
+class Scene
+{
+    public:
+        Scene(); // Конструктор пустой сцены
+        Scene(const Scene &copy); // Конструктор копирования
+        Scene& operator=(const Scene& other); // Оператор присваивания
+
+        void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Рендер сцены
+
+        Node root; // Корневой узел
+
+        // Списки объектов, выступающих узлами
+        std::list<Node> nodes; // Список пустых узлов
+        std::list<Model> models; // Список моделей для рендера
+        std::list<Camera> cameras; // Список камер
+    
+    protected:
+        void rebuld_tree(const Scene& from); // Перестройка дерева после копирования или присваивания
+        template <class T>
+        void rebuild_Nodes_list(T& nodes, const Scene& from); // Перестройка узлов выбранного списка
+        template <class T>
+        void move_parent(Node& for_node, const std::list<T>& from_nodes, std::list<T>& this_nodes); // Сдвигает родителя узла между двумя списками при условии его принадлежности к оригинальному
+};
+
+#endif // SCENE_H

include/Shader.h

@@ -0,0 +1,30 @@
+#ifndef SHADER_H
+#define SHADER_H
+
+#include <glad/glad.h>
+
+#include <map>
+#include <string>
+
+// Класс шейдерной программы
+class ShaderProgram
+{
+    public:
+        ShaderProgram();
+        ShaderProgram(const ShaderProgram &copy);
+        ~ShaderProgram();
+        ShaderProgram& operator=(const ShaderProgram& other);
+
+        void use(); // Использование шейдеров
+        void load(GLuint type, const char* filename); // Функция для загрузки шейдеров
+        void link(); // Формирование программы из загруженных шейдеров
+        GLuint getUniformLoc(const char* name); // Возвращает местоположение uniform-переменной
+        void bindUniformBlock(const char* name, int binding); // Привязка uniform-блока
+        void bindTextures(const char* textures_base_shader_names[], int count); // Инициализация текстур на шейдере
+    private:
+        GLuint program; // Дескриптор
+        static std::map<int, int> handler_count; // Получение количества использований по дескриптору шейдера (Shared pointer)
+        std::map<const char*, GLuint> uniformLocations; // Местоположения uniform-переменных
+};
+
+#endif // SHADER_H

include/Texture.h

@@ -0,0 +1,91 @@
+#ifndef TEXTURE_H
+#define TEXTURE_H
+
+#include <glad/glad.h>
+
+#include <map>
+#include <string>
+
+enum TexType {
+    TEX_DIFFUSE,
+    TEX_AMBIENT,
+    TEX_SPECULAR,
+    TEX_AVAILABLE_COUNT
+};
+
+// Абстрактный класс базовой текстуры
+class BaseTexture
+{
+    public:
+        ~BaseTexture();
+        virtual void use() = 0; // Привязка текстуры
+        static void disable(GLuint type); // Отвязка текстуры по типу
+        GLuint getType(); // Возвращает тип текстуры
+        void setType(GLuint type); // Задает тип текстуры
+    protected:
+        GLuint handler; // Дескриптор текстуры
+        GLuint type; // Тип текстуры, соответствует её слоту
+        static std::map<std::string, int> filename_handler; // Получение дескриптора текстуры по её имени
+        static std::map<int, int> handler_count; // Получение количества использований по дескриптору текстуры (Shared pointer)
+};
+
+// Класс 2D текстуры
+class Texture : public BaseTexture
+{
+    public:
+        Texture(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string& filename = ""); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
+        Texture(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+        Texture(GLuint width, GLuint height, void* data, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера без привязки к буферу с загрузкой пикселей по указателю
+        Texture(const Texture& other); // Конструктор копирования
+
+        Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания
+
+        void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+
+        virtual void use(); // Привязка текстуры       
+};
+
+// Класс 3D текстуры
+class TextureArray : public BaseTexture
+{
+    public:
+        TextureArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+        TextureArray(const TextureArray& other); // Конструктор копирования
+
+        TextureArray& operator=(const TextureArray& other); // Оператор присваивания
+
+        void reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+
+        virtual void use(); // Привязка текстуры       
+};
+
+// Класс кубической текстуры
+class TextureCube : public BaseTexture
+{
+    public:
+        TextureCube(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string (&filename)[6] = {""}); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
+        TextureCube(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+        TextureCube(const TextureCube& other); // Конструктор копирования
+
+        TextureCube& operator=(const TextureCube& other); // Оператор присваивания
+
+        void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+
+        virtual void use(); // Привязка текстуры       
+};
+
+// Класс 3D кубической текстуры
+class TextureCubeArray : public BaseTexture
+{
+    public:
+        TextureCubeArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+        TextureCubeArray(const TextureCubeArray& other); // Конструктор копирования
+
+        TextureCubeArray& operator=(const TextureCubeArray& other); // Оператор присваивания
+
+        void reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+
+        virtual void use(); // Привязка текстуры       
+};
+
+#endif // TEXTURE_H

shaders/bulb.frag

@@ -0,0 +1,30 @@
+#version 420 core 
+
+layout(std140, binding = 1) uniform Material
+{
+    vec3 ka;
+    vec3 kd;
+    vec3 ks;
+    float p;
+};
+
+in vec3 pos_local;
+
+layout(std140, binding = 4) uniform gamma
+{
+    float inv_gamma;
+};
+
+out vec4 color;
+
+uniform float angle;
+uniform vec3 direction;
+
+void main()
+{   
+    float cosA = dot(normalize(pos_local), normalize(direction));
+    if (degrees(acos(cosA)) <= angle)
+        color = vec4(pow(ka, vec3(inv_gamma)), 1);
+    else
+        discard;
+}

shaders/bulb.vert

@@ -0,0 +1,20 @@
+#version 420 core 
+
+layout(location = 0) in vec3 pos; 
+
+layout(std140, binding = 0) uniform Camera
+{
+    mat4 projection;
+    mat4 view;
+    vec3 position;
+} camera;
+
+uniform mat4 model;
+
+out vec3 pos_local;
+
+void main() 
+{ 
+    pos_local = pos;
+    gl_Position = camera.projection * camera.view * model * vec4(pos, 1.0);
+} 

shaders/empty.frag

@@ -0,0 +1,6 @@
+#version 330 core
+
+void main()
+{
+    
+}

shaders/gshader.frag

@@ -0,0 +1,38 @@
+#version 420 core 
+
+layout(std140, binding = 1) uniform Material
+{
+    vec3 ka;
+    vec3 kd;
+    vec3 ks;
+    float p;
+};
+
+layout (location = 0) out vec3 gPosition;
+layout (location = 1) out vec3 gNormal;
+layout (location = 2) out vec4 gDiffuseP;
+layout (location = 3) out vec4 gAmbientSpecular;
+
+in vec3 vertex; // Позиция вершины в пространстве
+in vec3 N; // Нормаль трансформированноая
+in vec2 texCoord; // Текстурные координаты
+
+uniform sampler2D tex_diffuse;
+uniform sampler2D tex_ambient;
+uniform sampler2D tex_specular;
+
+void main()
+{    
+    // Сохранение позиции фрагмента в G-буфере
+    gPosition = vertex;
+    // Сохранение нормали в G-буфере
+    gNormal = N;
+    // Сохранение диффузного цвета
+    gDiffuseP.rgb = texture(tex_diffuse, texCoord).rgb * kd;
+    // Сохранение глянцевости
+    gDiffuseP.a = p;
+    // Сохранение фоновой составляющей
+    gAmbientSpecular.rgb = texture(tex_ambient, texCoord).rgb * ka;
+    // Сохранение зеркальной составляющей
+    gAmbientSpecular.a = texture(tex_specular, texCoord).r * ks.r;
+}

shaders/gshader.vert

@@ -0,0 +1,30 @@
+#version 420 core 
+
+layout(location = 0) in vec3 pos; 
+layout(location = 1) in vec2 inTexCoord;
+layout(location = 2) in vec3 normals; 
+
+layout(std140, binding = 0) uniform Camera
+{
+    mat4 projection;
+    mat4 view;
+    vec3 position;
+} camera;
+
+uniform mat4 model;
+
+out vec3 vertex; // Позиция вершины в пространстве
+out vec3 N; // Нормаль трансформированноая
+out vec2 texCoord; // Текстурные координаты
+
+void main() 
+{ 
+    vec4 P = model * vec4(pos, 1.0); // трансформация вершины
+    vertex = P.xyz;
+
+    N = normalize(mat3(model) * normals); // трансформация нормали
+
+    texCoord = inTexCoord; // Текстурные координаты
+
+    gl_Position = camera.projection * camera.view * P;
+} 

shaders/lighting.frag

@@ -0,0 +1,201 @@
+#version 420 core 
+
+in vec2 texCoord;
+
+layout(std140, binding = 0) uniform Camera
+{
+    mat4 projection;
+    mat4 view;
+    vec3 position;
+} camera;
+
+struct LightData
+{
+    vec3 position;
+    vec3 color;
+    vec3 attenuation;
+    vec4 direction_angle;
+    mat4 vp[6];
+};
+
+layout(std140, binding = 2) uniform Light
+{
+    LightData data[64];
+    int count;
+} light_f;
+
+layout(std140, binding = 3) uniform Sun
+{
+    vec3 direction;
+    vec3 color;
+    mat4 vp[4];
+} sun;
+
+uniform float camera_cascade_distances[4]; // Размер массива должен соответствовать количеству каскадов
+
+uniform sampler2D gPosition;
+uniform sampler2D gNormal;
+uniform sampler2D gDiffuseP;
+uniform sampler2D gAmbientSpecular;
+uniform sampler2DArray sunShadowDepth;
+uniform samplerCubeArray pointShadowDepth;
+uniform sampler2D ssao;
+
+layout(std140, binding = 4) uniform gamma
+{
+    float inv_gamma;
+};
+
+out vec4 color; 
+
+void main() 
+{ 
+    // Получим данные из текстур буфера
+    vec3 fragPos = texture(gPosition, texCoord).rgb;
+    vec3 N = texture(gNormal, texCoord).rgb;
+    vec3 kd = texture(gDiffuseP, texCoord).rgb;
+    vec3 ka = texture(gAmbientSpecular, texCoord).rgb;
+    float ks = texture(gAmbientSpecular, texCoord).a;
+    float p = texture(gDiffuseP, texCoord).a;
+    float ssao_value = texture(ssao, texCoord).r;
+    
+    // Переменные используемые в цикле:
+    vec3 L_vertex; // Данные об источнике относительно фрагмента
+    vec3 Cam_vertex = normalize(camera.position - fragPos); // Данные о камере относительно фрагмента
+    float diffuse; // Диффузная составляющая
+    vec3 H; // Вектор половины пути
+    float specular; // Зеркальная составляющая
+    float L_distance; // Расстояние от поверхности до источника
+    float attenuation; // Коэф. угасания
+    float acosA; // Косинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
+    float intensity; // Интенсивность для прожектора
+    vec3 fragPosLightSpace; // Фрагмент в пространстве источника
+    float shadowValue; // Значение затененности
+    vec2 texelSize = 1.0 / textureSize(sunShadowDepth, 0).xy; // Размер текселя текстуры теней
+    int x, y, z; // Счетчик для PCF
+    float pcfDepth; // Глубина PCF
+    float cubemap_offset = 0.05f; // Отступ в текстурных координатах для PCF
+    float cubemap_depth; // Дистанция между фрагментом и источником в диапазоне [0;1]
+
+    vec4 fragPosCamSpace = camera.view * vec4(fragPos, 1); // Фрагмент в пространстве камеры
+    int cascade_index; // Индекс текущего каскада для вычисления теней
+
+    // Определение индекса каскада в который попадает фрагмент (цикл на 1 меньше чем кол-во каскадов)
+    for (cascade_index = 0; cascade_index < 3; cascade_index++)
+        if (abs(fragPosCamSpace.z) < camera_cascade_distances[cascade_index])
+            break;
+
+    // Фоновая освещенность
+    color = vec4(ka, 1) * ssao_value;
+   
+    // Расчет солнца, если его цвет не черный
+    if (length(sun.color) > 0)
+    {
+        // Расположение фрагмента в координатах теневой карты
+        fragPosLightSpace = (sun.vp[cascade_index] * vec4(fragPos, 1.0)).xyz;
+        // Переход от [-1;1] к [0;1]
+        fragPosLightSpace = (fragPosLightSpace + vec3(1.0)) / 2;
+        // Сдвиг для решения проблемы акне
+        fragPosLightSpace.z -= max(0.05 * (1.0 - dot(N, sun.direction)), 0.005);
+        // Проверка PCF
+        shadowValue = 0.0;
+        for(x = -1; x <= 1; ++x)
+        {
+            for(y = -1; y <= 1; ++y)
+            {
+                pcfDepth = texture(sunShadowDepth, vec3(fragPosLightSpace.xy + vec2(x, y) * texelSize, cascade_index)).r;
+                shadowValue += fragPosLightSpace.z > pcfDepth  ? 1.0 : 0.0;        
+            }
+        }
+        shadowValue /= 9;
+        // Рассчитываем освещенность, если значение тени меньше 1
+        if (shadowValue < 1.0)
+        {
+            // Данные об источнике относительно фрагмента
+            L_vertex = normalize(sun.direction);
+            // Диффузная составляющая
+            diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
+            
+            // Вектор половины пути
+            H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
+            // Зеркальная составляющая
+            specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
+            // Результирующий цвет с учетом солнца
+            color += (  vec4(sun.color*kd*diffuse,  1)  
+                      + vec4(sun.color*ks*specular, 1) ) * (1.0 - shadowValue);
+        }
+    }
+
+    // Цикл по источникам света
+    int i;
+    for (i = 0; i < light_f.count; i++)
+    {
+        // Обнулим значение тени
+        shadowValue = 0;
+        // Позиция фрагмента относительно источника
+        fragPosLightSpace = fragPos - light_f.data[i].position;
+        // Дистанция между фрагментом и источником в диапазоне [0;1]
+        cubemap_depth = length(fragPosLightSpace) / light_f.data[i].attenuation.r;
+        // Сдвиг для решения проблемы акне
+        cubemap_depth -= max(0.05 * (1.0 - dot(N, light_f.data[i].direction_angle.xyz)), 0.005);
+        for(x = -1; x <= 1; ++x)
+        {
+            for(y = -1; y <= 1; ++y)
+            {
+                for(z = -1; z <= 1; ++z)
+                {
+                    // Значение из кубической текстуры с учетом источника (i)
+                    pcfDepth = texture(pointShadowDepth, vec4(fragPosLightSpace + vec3(x, y, z)*cubemap_offset, i)).r; 
+                    if(cubemap_depth > pcfDepth)
+                        shadowValue += 1.0;
+                }
+            }
+        }
+        shadowValue /= (27);
+        if (shadowValue < 1.0)
+        {
+            // Данные об источнике относительно фрагмента
+            L_vertex = light_f.data[i].position - fragPos;
+
+            // Расстояние от поверхности до источника
+            L_distance = length(L_vertex);
+            
+            // Проверка на дистанцию
+            if (L_distance < light_f.data[i].attenuation.r)
+            {
+                // Нормирование вектора
+                L_vertex = normalize(L_vertex);
+                // арккосинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
+                acosA = degrees(acos(dot(-L_vertex, normalize(light_f.data[i].direction_angle.xyz))));
+                // Если угол меньше угла источника или угол источника минимален, то считаем освещенность
+                if(acosA <= light_f.data[i].direction_angle.a) 
+                {
+                    // Диффузная составляющая
+                    diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
+                    
+                    // Вектор половины пути
+                    H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
+                    // Зеркальная составляющая
+                    specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
+
+                    // Угасание с учетом расстояния
+                    attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].attenuation[1] * L_distance + light_f.data[i].attenuation[2] * L_distance * L_distance);
+
+                    // Если источник - прожектор, то добавим смягчение
+                    if (light_f.data[i].direction_angle.a < 180)
+                    {
+                        intensity = clamp((light_f.data[i].direction_angle.a - acosA) / 5, 0.0, 1.0);  
+                        diffuse  *= intensity;
+                        specular *= intensity;
+                    }
+
+                    color += ( vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse  * attenuation, 1) 
+                              + vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1) )  * (1.0 - shadowValue);
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    // Применение гамма-коррекции
+    color.rgb = pow(color.rgb, vec3(inv_gamma));
+} 

shaders/point_shadow.frag

@@ -0,0 +1,17 @@
+#version 330 core
+
+in vec4 FragPos;
+in vec3 lightPos;
+in float radius;
+
+void main()
+{
+    // Расстояние между источником и фрагментом
+    float lightDistance = length(FragPos.xyz - lightPos);
+    
+    // Приведение к диапазону [0;1]
+    lightDistance = lightDistance / radius;
+    
+    // Замена значения глубины
+    gl_FragDepth = lightDistance;
+}

shaders/point_shadow.geom

@@ -0,0 +1,38 @@
+#version 420 core
+layout (triangles, invocations = 6) in; // здесь invocations соответствует числу сторон кубической карты теней
+layout (triangle_strip, max_vertices=18) out; // здесь max_vertices = 3 вершины * 6 вызовов на стороны куба
+
+struct LightData
+{
+    vec3 position;
+    vec3 color;
+    vec3 attenuation;
+    vec4 direction_angle;
+    mat4 vp[6];
+};
+
+layout(std140, binding = 2) uniform Light
+{
+    LightData data[64];
+    int count;
+} light_g;
+
+uniform int light_i;
+
+out vec4 FragPos; 
+out vec3 lightPos;
+out float radius;
+
+void main()
+{
+    for(int i = 0; i < 3; ++i)
+    {
+        FragPos = gl_in[i].gl_Position;
+        lightPos = light_g.data[light_i].position;
+        radius = light_g.data[light_i].attenuation.r;
+        gl_Position = light_g.data[light_i].vp[gl_InvocationID] * gl_in[i].gl_Position;
+        gl_Layer = gl_InvocationID + light_i*6; 
+        EmitVertex();
+    }    
+    EndPrimitive();
+} 

shaders/quad.vert

@@ -0,0 +1,11 @@
+#version 420 core 
+
+layout(location = 0) in vec3 pos; 
+
+out vec2 texCoord;
+
+void main() 
+{ 
+    gl_Position = vec4(pos, 1.0);
+    texCoord = (pos.xy + vec2(1.0)) / 2; // Переход от [-1;1] к [0;1]
+}

shaders/skybox.frag

@@ -0,0 +1,17 @@
+#version 420 core
+out vec4 FragColor;
+
+in vec3 TexCoords;
+
+uniform samplerCube skybox;
+
+layout(std140, binding = 4) uniform gamma
+{
+    float inv_gamma;
+};
+
+void main()
+{    
+    FragColor.rgb = pow(texture(skybox, TexCoords).rgb, vec3(inv_gamma));
+    gl_FragDepth = 0.9999f;
+}

shaders/skybox.vert

@@ -0,0 +1,17 @@
+#version 420 core
+layout (location = 0) in vec3 pos;
+
+out vec3 TexCoords;
+
+layout(std140, binding = 0) uniform Camera
+{
+    mat4 projection;
+    mat4 view;
+    vec3 position;
+} camera;
+
+void main()
+{
+    TexCoords = pos;
+    gl_Position = camera.projection * mat4(mat3(camera.view)) * vec4(pos, 1.0);
+}  

shaders/ssao.frag

@@ -0,0 +1,62 @@
+#version 420 core
+
+in vec2 texCoord;
+
+out float occlusion;
+
+uniform sampler2D gPosition;
+uniform sampler2D gNormal;
+uniform sampler2D noise;
+
+layout(std140, binding = 0) uniform Camera
+{
+    mat4 projection;
+    mat4 view;
+    vec3 position;
+} camera;
+
+layout(std140, binding = 3) uniform SSAO
+{
+    float radius;
+    float bias;
+    int size;
+    vec2 scale;
+    vec3 samples[64];
+} ssao;
+
+void main()
+{
+    // Получим информацию из текстур для данного фрагмента по текстурным координатам
+    vec3 fragPos = (camera.view * vec4(texture(gPosition, texCoord).xyz, 1)).xyz;
+    vec3 normal = normalize(texture(gNormal, texCoord).rgb);
+    vec3 randomVec = normalize(texture(noise, texCoord * ssao.scale).xyz);
+    // Расчет TBN матрицы
+    vec3 tangent = normalize(randomVec - normal * dot(randomVec, normal));
+    vec3 bitangent = cross(normal, tangent);
+    mat3 TBN = mat3(tangent, bitangent, normal);
+    
+    float sampleDepth; // Значение глубины образца выборки
+    vec3 samplePos; // Выборка, ориентированная в пространстве вида камеры
+    vec4 sampleCoord; // Выборка, преобразованная к текстурным координатам
+    float rangeCheck; // Проверка диапазона
+    
+    // Проинициализируем значение счетчика и запустим цикл по выборкам
+    occlusion = 0;
+    for(int i = 0; i < ssao.size; i++)
+    {
+        samplePos = TBN * ssao.samples[i]; // в TBN-пространстве
+        samplePos = fragPos + samplePos * ssao.radius; // в пространстве вида камеры
+        
+        sampleCoord = camera.projection * vec4(samplePos, 1.0); 
+        sampleCoord.xyz /= sampleCoord.w; // Деление на значение перспективы
+        sampleCoord.xyz = sampleCoord.xyz * 0.5 + 0.5; // Трансформация в диапазон [0.0; 1.0]
+        
+        // Получаем значение глубины по образцу выборки
+        sampleDepth = (camera.view * vec4(texture(gPosition, sampleCoord.xy).rgb, 1)).z; 
+
+        rangeCheck = smoothstep(0.0, 1.0, ssao.radius / abs(fragPos.z - sampleDepth));
+        occlusion += (sampleDepth >= samplePos.z + ssao.bias ? 1.0 : 0.0) * rangeCheck;
+    }
+
+    occlusion = 1 - (occlusion / ssao.size);
+}

shaders/ssaoBlur.frag

@@ -0,0 +1,23 @@
+#version 330 core
+
+in vec2 texCoord;
+
+out float occlusion;
+
+uniform sampler2D ssao;
+
+void main() 
+{
+    vec2 texelSize = 1.0 / vec2(textureSize(ssao, 0));
+    vec2 offset;
+    occlusion = 0.0;
+    for (int x = -2; x < 2; x++) 
+    {
+        for (int y = -2; y < 2; y++) 
+        {
+            offset = vec2(x, y) * texelSize;
+            occlusion += texture(ssao, texCoord + offset).r;
+        }
+    }
+    occlusion = occlusion / (4.0 * 4.0);
+}  

shaders/sun_shadow.geom

@@ -0,0 +1,22 @@
+#version 420 core
+
+layout(triangles, invocations = 4) in; // здесь invocations должно соответствовать количеству каскадов
+layout(triangle_strip, max_vertices = 3) out;
+
+layout(std140, binding = 3) uniform Sun
+{
+    vec3 direction;
+    vec3 color;
+    mat4 vp[4];
+} sun;
+
+void main()
+{ 
+	for (int i = 0; i < 3; ++i)
+	{
+		gl_Position = sun.vp[gl_InvocationID] * gl_in[i].gl_Position;
+		gl_Layer = gl_InvocationID;
+		EmitVertex();
+	}
+	EndPrimitive();
+}  

shaders/sun_shadow.vert

@@ -0,0 +1,10 @@
+#version 420 core
+
+layout (location = 0) in vec3 pos;
+
+uniform mat4 model;
+
+void main()
+{
+    gl_Position = model * vec4(pos, 1.0);
+}

src/Buffers.cpp

@@ -0,0 +1,203 @@
+#include "Buffers.h"
+
+// Счетчики использований дескрипторов
+std::map<GLuint, GLuint> VAO::handler_count; 
+std::map<GLuint, GLuint> BO::handler_count; 
+
+// Создает VAO и активирует его
+VAO::VAO()
+{ 
+    glGenVertexArrays(1, &handler); // Генерация одного объекта массива вершин
+    glBindVertexArray(handler);     // Привязка для использования
+    handler_count[handler] = 1;     // Инициализация счетчика для дескриптора 
+}
+
+// Уничтожает VAO
+VAO::~VAO()
+{
+    // Если дескриптор никем не используется - освободим его
+    if (!--handler_count[handler])
+    {
+        glDeleteVertexArrays(1, &handler);
+        handler_count.erase(handler); // Удаление из словаря
+    }
+}
+
+// Конструктор копирования
+VAO::VAO(const VAO & copy) : handler(copy.handler)
+{
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Оператор присваивания
+VAO& VAO::operator=(const VAO & other) 
+{
+    // Если это разные дескрипторы
+    if (handler != other.handler)
+    { // то следуюет удалить текущий перед заменой
+        this->~VAO(); 
+        handler = other.handler;
+        handler_count[handler]++;
+    }
+
+    return *this;
+}
+
+// Активация VAO
+void VAO::use()
+{
+    glBindVertexArray(handler); // Привязка VAO для использования
+}
+
+// Деактивация активного VAO
+void VAO::disable()
+{
+    glBindVertexArray(0);       // Отключение VAO
+}
+
+// Создает пустой буфер заданного типа
+BO::BO(BUFFER_TYPE t) : type(t)
+{
+    glGenBuffers(1, &handler); // Генерация одного объекта буфера
+    handler_count[handler] = 1;
+    use(); // Привязка буфера
+}
+
+// Создает и загружает туда данные
+BO::BO(BUFFER_TYPE t, const void *data, int size) : BO(t)
+{
+    load(data, size);
+}
+
+// Уничтожает буфер
+BO::~BO()
+{
+    if (handler) // Если буфер был создан
+    {
+        // Если дескриптор никем не используется - освободим его
+        if (!--handler_count[handler])
+        {
+            glDeleteBuffers(1, &handler);
+            handler_count.erase(handler); // Удаление из словаря
+        }
+        handler = 0;
+    }
+}
+
+// Конструктор копирования
+BO::BO(const BO & copy) : handler(copy.handler), type(copy.type)
+{
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Оператор присваивания
+BO& BO::operator=(const BO & other)
+{
+    // Если это разные дескрипторы
+    if (handler != other.handler)
+    { // то следуюет удалить текущий перед заменой
+        this->~BO(); 
+        handler = other.handler;
+        handler_count[handler]++;
+    }
+    // Изменим тип
+    type = other.type;
+
+    return *this;
+}
+
+// Загрузка вершин в буфер
+void BO::load(const void *data, int size, GLuint mode)
+{
+    use(); // Привязка буфера
+    glBufferData(type, size, data, mode);
+}
+
+void BO::use()
+{
+    glBindBuffer(type, handler); // Привязка элементного буфера
+}
+
+// Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
+UBO::UBO(int size, int binding) : BO(UNIFORM, 0, size)
+{
+    rebind(binding);
+}
+
+// Создает пустой uniform-буфер заданного размера с автоматической привязкой
+UBO::UBO(const void *data, int size, int binding) : BO(UNIFORM, data, size)
+{
+    rebind(binding);
+}
+
+// перепривязка
+void UBO::rebind(int binding)
+{
+    glBindBufferBase(type, binding, handler); 
+}
+
+// Загрузка с отступом
+void UBO::loadSub(const void *data, int size, int offset)
+{
+    use();
+    glBufferSubData(type, offset, size, data);
+}
+
+// Создает буфер кадра с нужным числом прикреплений текстур
+FBO::FBO(GLuint *attachments, int count)
+{
+    glGenFramebuffers(1, &handler);
+    use();
+    glDrawBuffers(count, attachments);
+}
+
+// Уничтожение буфера
+FBO::~FBO()
+{
+    glDeleteFramebuffers(1, &handler);
+}
+
+// Активирует буфер кадра в заданном режиме
+void FBO::use(GLuint mode) 
+{
+    glBindFramebuffer(mode, handler);
+}
+
+// Активирует базовый буфер в заданном режиме
+void FBO::useDefault(GLuint mode)
+{
+    glBindFramebuffer(mode, 0);
+} 
+
+// Привязка рендер буфера
+void FBO::assignRenderBuffer(GLuint hander, GLuint attachment)
+{
+    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, attachment, GL_RENDERBUFFER, hander);
+}
+
+// Создает буфер рендера с заданными параметрами размеров и используемых компонент
+RBO::RBO(int w, int h, GLuint component)
+{
+    glGenRenderbuffers(1, &handler);
+    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, handler);
+    glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT, w, h);
+}
+
+// Уничтожение буфера
+RBO::~RBO()
+{
+    glDeleteRenderbuffers(1, &handler);
+}
+
+// Изменяет размеры буфера рендера
+void RBO::reallocate(int w, int h, GLuint component)
+{
+    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, handler); // Привязка элементного буфера
+    glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT, w, h);
+}
+
+// Возвращает дескриптор буфера рендера
+GLuint RBO::getHandler()
+{
+    return handler;
+}

src/Camera.cpp

@@ -0,0 +1,239 @@
+#include "Camera.h"
+
+// Указатель на текущую используемую камеру
+Camera* Camera::p_current = NULL; 
+
+// Границы каскадов
+const float camera_cascade_distances[] = {CAMERA_NEAR, CAMERA_FAR / 50.0f, CAMERA_FAR / 10.0f,  CAMERA_FAR / 3.0f, CAMERA_FAR};
+
+// Защищенный (protected) конструктор камеры без перспективы 
+Camera::Camera(const glm::vec3 &pos, const glm::vec3 &initialRotation) : Node(NULL) // Пусть по умолчанию камера не относится к сцене
+{
+    sensitivity = CAMERA_DEFAULT_SENSIVITY;
+    position = pos; // задаем позицию
+    // Определяем начальный поворот
+    glm::quat rotationAroundX = glm::angleAxis( glm::radians(initialRotation.x), glm::vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f));
+    glm::quat rotationAroundY = glm::angleAxis(-glm::radians(initialRotation.y), glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
+    glm::quat rotationAroundZ = glm::angleAxis( glm::radians(initialRotation.z), glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
+    rotation = rotationAroundX * rotationAroundY * rotationAroundZ;
+    // Признак изменения
+    changed = true;
+}
+
+// Конструктор камеры с проекцией перспективы
+Camera::Camera(float aspect, const glm::vec3 &position, const glm::vec3 &initialRotation, float fovy)
+: Camera(position, initialRotation)
+{
+    setPerspective(fovy, aspect);
+}
+
+// Конструктор ортографической камеры
+Camera::Camera(float width, float height, const glm::vec3 &position, const glm::vec3 &initialRotation)
+: Camera(position, initialRotation)
+{
+    setOrtho(width, height);
+}
+
+// Конструктор копирования камеры
+Camera::Camera(const Camera& copy) 
+: Node(copy), projection(copy.projection), requiredRecalcVP(copy.requiredRecalcVP), sensitivity(copy.sensitivity),
+requiredRecalcCoords(true)
+{
+    // Если у оригинала не было изменений - перепишем матрицу вида-проекции
+    if (!requiredRecalcVP)
+        vp = copy.vp;
+}
+
+// Оператор присваивания
+Camera& Camera::operator=(const Camera& other)
+{
+    Node::operator=(other); // Вызов родительского оператора= для переноса узла
+    
+    projection = other.projection;
+    requiredRecalcVP = other.requiredRecalcVP;
+    sensitivity = other.sensitivity;
+
+    // Если у оригинала не было изменений - перепишем матрицу вида-проекции
+    if (!requiredRecalcVP)
+        vp = other.vp;
+
+    return *this;
+}
+
+// Деструктор
+Camera::~Camera() 
+{ 
+    if (p_current == this)
+        p_current = NULL;
+}
+
+// Возвращает ссылку на константную матрицу проекции
+const glm::mat4& Camera::getProjection()
+{
+    return projection;
+}
+
+// Возвращает ссылку на константную матрицу вида
+const glm::mat4& Camera::getView()
+{
+    recalcMatrices();
+
+    return view;
+}
+
+// Возвращает ссылку на константную матрицу вида
+const glm::mat4& Camera::getVP()
+{
+    recalcMatrices();
+
+    return vp;
+}
+
+// Устанавливает заданную матрицу перспективы
+void Camera::setPerspective(float fovy, float aspect)
+{
+    projection = glm::perspective(glm::radians(fovy), aspect, CAMERA_NEAR, CAMERA_FAR);
+    requiredRecalcVP = true;
+    for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
+        cascade_proj[cascade] = glm::perspective(glm::radians(fovy), aspect, camera_cascade_distances[cascade], camera_cascade_distances[cascade+1]);
+}
+
+// Устанавливает заданную ортографическую матрицу
+void Camera::setOrtho(float width, float height)
+{
+    const float aspect = width / height;
+    projection = glm::ortho(-1.0f, 1.0f, -1.0f/aspect, 1.0f/aspect, CAMERA_NEAR, CAMERA_FAR);
+    requiredRecalcVP = true;
+    for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
+        cascade_proj[cascade] = glm::ortho(-1.0f, 1.0f, -1.0f/aspect, 1.0f/aspect, camera_cascade_distances[cascade], camera_cascade_distances[cascade+1]);
+
+}
+
+// Изменяет чувствительность мыши
+void Camera::setSensitivity(float sens)
+{
+    sensitivity = sens;
+}
+
+// Возвращает чувствительность мыши
+const float& Camera::getSensitivity() const
+{
+    return sensitivity; 
+}
+
+// Метод пересчета матрицы вида и произведения Вида*Проекции по необходимости, должен сбрасывать флаг changed
+void Camera::recalcMatrices()
+{
+    if (changed || parent_changed)
+    {
+        glm::vec3 _position = position;
+        glm::quat _rotation = rotation;
+        if (parent) // Если есть родитель
+        {
+            glm::mat4 normalized_transform = parent->getTransformMatrix();
+            for (int i = 0; i < 3; i++) 
+            {
+                glm::vec3 axis = glm::vec3(normalized_transform[i]);
+                normalized_transform[i] = glm::vec4(glm::normalize(axis), normalized_transform[i].w);
+            }
+            glm::vec4 tmp = normalized_transform * glm::vec4(_position, 1.0f);
+            tmp /= tmp.w;
+            _position = glm::vec3(tmp);
+            _rotation = glm::quat_cast(normalized_transform) * _rotation;
+        }
+        glm::mat4 rotationMatrix = glm::mat4_cast(glm::conjugate(_rotation));
+        glm::mat4 translationMatrix = glm::translate(glm::mat4(1.0f), -_position);
+        view = rotationMatrix * translationMatrix;
+        requiredRecalcVP = true;
+    }
+  
+    Node::recalcMatrices();
+
+    if (requiredRecalcVP)
+    {
+        vp = projection * view;
+        requiredRecalcCoords = true; // Требуется пересчитать точки пространства камеры
+        requiredRecalcVP = false; // Изменения применены
+    }
+}
+
+// Поворачивает камеру на dx и dy пикселей с учетом чувствительности
+void Camera::rotate(const glm::vec2 &xyOffset)
+{
+    // xyOffset - сдвиги координат мыши, xyOffset.x означает поворот вокруг оси Y, а xyOffset.y - поворот вокруг оси X
+    
+    // Вращение вокруг оси Y
+    glm::quat qY = glm::angleAxis(-xyOffset.x * sensitivity, glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
+    
+    // Вращение вокруг оси X
+    glm::quat qX = glm::angleAxis(xyOffset.y * sensitivity, glm::vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f));
+
+    // Сначала применяем вращение вокруг Y, затем вокруг X
+    rotation = qY * rotation * qX;
+
+    changed = true;
+    invalidateParent(); // Проход потомков в глубину с изменением флага parent_changed
+}
+
+// Использование этой камеры как текущей
+void Camera::use()
+{
+    p_current = this;
+}
+
+// Ссылка на текущую используемую камеру
+Camera& Camera::current()
+{
+    static Camera default_cam(800.0f/600.0f);
+
+    if (!p_current)
+        return default_cam;
+    else
+        return *p_current;
+}
+
+// Данные о камере для шейдера
+CameraData& Camera::getData()
+{
+    static CameraData data;
+    data = {getProjection(), getView(), position};
+    return data;
+}
+
+// Доступ к координатам с флагом изменения, описывающим пространство вида с пересчетом, если это требуется
+std::pair<bool, const glm::vec4(*)[8]> Camera::getProjCoords() 
+{
+    const glm::mat4& cam_vp = getVP(); // Получение ссылки на матрицу вида-проекции с пересчетом, если требуется и активацией флага requiredRecalcCoords
+    bool changes = false; // Возвращаемое значение
+
+    if (requiredRecalcCoords)
+    { 
+        // Инверсия матрицы вида/проекции камеры
+        glm::mat4 inv = glm::inverse(cam_vp);
+        // Типовые точки, описывающие пространство 
+        glm::vec4 typical_points[8] = {  { 1, 1, 1,1}
+                                       , { 1, 1,-1,1}
+                                       , { 1,-1, 1,1}
+                                       , { 1,-1,-1,1}
+                                       , {-1, 1, 1,1}
+                                       , {-1, 1,-1,1}
+                                       , {-1,-1, 1,1}
+                                       , {-1,-1,-1,1}};
+        
+        for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
+        {
+            glm::mat4 inv = glm::inverse(cascade_proj[cascade] * getView());
+            // Цикл по типовым точкам
+            for (int i = 0; i < 8; i++)
+            {
+                coords[cascade][i] = inv * typical_points[i];
+                coords[cascade][i] /= coords[cascade][i].w;
+            } 
+        }
+
+        requiredRecalcCoords = false; // Сбрасываем флаг
+        changes = true;
+    }
+
+    return std::make_pair(changes, coords); 
+}

src/Lights.cpp

@@ -0,0 +1,375 @@
+#include "Lights.h"
+
+#include "Scene.h" // Для отладочного вывода лампочек
+
+#include <stdexcept>
+
+GLuint Light::count = 0; // количество используемых источников (должно быть <= MAX_LIGHTS)
+LightData Light::data[MAX_LIGHTS]; // Массив данных по источникам света
+Light Light::lights[MAX_LIGHTS]; // Массив источников-узлов сцены
+
+Sun Sun::instance; // Экземпляр синглтона
+bool Sun::uploadReq = true; // Необходимость загрузки в следствии изменений
+
+// возвращает размер буфера в байтах
+int Light::getUBOsize()
+{
+    return sizeof(LightData) * MAX_LIGHTS + sizeof(GLuint);
+}
+
+// Загрузка данных в буфер
+void Light::upload(UBO& lights_data)
+{
+    GLuint LightDataSize = sizeof(LightData); // Одного экземпляра структуры LightData
+    int first = MAX_LIGHTS, last = -1; // Начало и конец диапазона загрузки источников
+    static GLuint prev_count = -1; // Кол-во источников в прошлую посылку
+
+    if (count)
+    {
+        for (int i = 0; i < MAX_LIGHTS; i++)
+        {
+            lights[i].recalcMatrices(); // Пересчитаем матрицы по необходимости (проверка внутри метода)
+
+            // Если требуется загрузка
+            if (lights[i].uploadReq)
+            {
+                lights[i].toData(); // Перевод ноды в данные для шейдера
+
+                // Определение диапазона загрузки 
+                if (first > lights[i].index)
+                    first = lights[i].index;
+                if (last < lights[i].index)
+                    last = lights[i].index; 
+
+                lights[i].uploadReq = false; // Сброс флага
+            }
+        }
+        
+        // Если есть что загрузить (определен диапазон)
+        if (last > -1)
+            lights_data.loadSub(data + first, LightDataSize*(last - first +1), LightDataSize*(first)); // Загрузка данных об источниках
+    }
+
+    // Если кол-во изменилось
+    if (prev_count != count)
+    {
+        prev_count = count;
+
+        // Загружаем кол-во источников
+        lights_data.loadSub(&count, sizeof(count), LightDataSize*MAX_LIGHTS);
+    }
+}
+
+// Метод пересчета матрицы трансформации по необходимости, должен сбрасывать флаг changed
+void Light::recalcMatrices()
+{
+    // Если были изменения - необходимо загрузить данные
+    if (changed || parent_changed)
+        uploadReq = true;
+    
+    // Выполняем вычисление матриц методом родительского класса
+    Node::recalcMatrices(); 
+}
+
+// Константный доступ к цвету
+const glm::vec3& Light::c_color() const
+{
+    return color;
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений цвета
+glm::vec3& Light::e_color()
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return color;
+}
+
+// Проверка что не взаимодествуем с пустым источником
+void Light::check_id()
+{
+    if (index < 0
+    ||  index >= count)
+        throw std::runtime_error("Попытка использовать ссылку на пустой или некорректный источник");
+}
+
+// Преобразует информацию об источнике в структуру LightData
+void Light::toData()
+{
+    check_id(); // Проверка на работу с корректным индексом
+
+    // Если позиция изменилась
+    if (data[index].position.x != result_transform[3].x
+    ||  data[index].position.y != result_transform[3].y
+    ||  data[index].position.z != result_transform[3].z
+    )
+    {
+        data[index].position = glm::vec3(result_transform[3]); // Позиция из матрицы трансформации
+        recalcVP(); // Пересчет матрицы вида-проекции для расчета теней
+    }
+    data[index].color = color; // Цвет
+    // Если радиус изменился
+    if (data[index].attenuation.r != radius)
+    {
+        data[index].attenuation.r  = radius; // Радиус действия источника
+        data[index].attenuation[1] = 4.5/radius;      // Линейный коэф. угасания
+        data[index].attenuation[2] = 4 * data[index].attenuation[1] * data[index].attenuation[1]; // Квадратичный коэф. угасания
+    }
+    // Направление и угол источника
+    data[index].direction_angle = glm::vec4( glm::normalize(glm::vec3(result_transform * DEFAULT_LIGHT_DIRECTION))
+                                           , angle / 2 // Половинный угол для вычислений на шейдере
+                                           );
+}
+
+// Возвращает ссылку на новый источник света
+Light& Light::getNew() 
+{
+    Light& refNew = findByIndex(-1);
+
+    refNew.index = count++;
+    refNew.uploadReq = true;
+
+    return refNew;
+}
+
+// Уничтожает источник света
+void Light::destroy()
+{
+    check_id(); // Проверка на работу с корректным индексом
+    // Если удаляемый элемент не последний
+    if (count-1 != index)
+    {
+        // Найдем элемент для замены
+        Light& replace = findByIndex(--count);
+
+        replace.uploadReq = true; // Требуется загрузить данные
+        replace.index = index; // Заменяем индекс данных
+    }
+    
+    operator=(Light()); // Обнулим источник путем замены на новый
+}
+
+// Возвращает ссылку на источник с нужным индексом
+Light& Light::findByIndex(GLuint index)
+{
+    // Если нет источников - возвращаем нулевой
+    if (!count)
+        return lights[0];
+
+    // Цикл по перебору источников
+    for (int i = 0; i < MAX_LIGHTS; i++)
+        if (lights[i].index == index)
+            return lights[i];
+
+    throw std::runtime_error("Запрашиваемый источник освещения не найден, либо достигнут лимит");
+}
+
+// Конструктор без параметров
+Light::Light() : Node(), index(-1), uploadReq(false), color(1.0f), radius(10.0f), angle(360.0f)
+{
+    
+}
+
+// Оператор  присваивания
+Light& Light::operator=(const Light& other)
+{
+    // Проверка на самоприсваивание
+    if (this != &other) 
+    {
+        index = other.index; // Переносим индекс
+        uploadReq = other.uploadReq; // Необходимость загрузки 
+        color = other.color;
+        radius = other.radius;
+        angle = other.angle;
+
+        Node::operator=(other);
+    }
+    return *this;
+}
+
+Light::~Light()
+{
+
+}
+
+// Рисование отладочных лампочек
+void Light::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
+{
+    // Загрузка модели лампочки при первом вызове функции
+    static Scene bulb = loadOBJtoScene("../resources/models/bulb.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/");
+    static Model sphere = genShpere(1, 16, &bulb.root);
+
+    GLuint angle_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("angle");
+    GLuint direction_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("direction");
+
+    // Цикл по источникам света
+    for (int i = 0; i < count; i++)
+    {
+        // Загрузим направление
+        glUniform3fv(direction_uniform, 1, &data[i].direction_angle.x);
+        // Угол для лампочки = 180 (рисуем целую модель)
+        glUniform1f(angle_uniform, 180); // Зададим параметры материала сфере действия
+        
+        // Сдвиг на позицию источника
+        bulb.root.e_position() = data[i].position;
+        sphere.e_scale() = glm::vec3(data[i].attenuation.r); // Масштабирование сферы
+        // Задание цвета
+        bulb.models.begin()->material.ka = sphere.material.ka = data[i].color;
+
+        // Вызов отрисовки
+        bulb.render(shaderProgram, material_buffer);    
+
+        // Угол для сферы (рисуем направленный конус)
+        glUniform1f(angle_uniform, data[i].direction_angle.a); 
+
+        // Рисование сферы покрытия источника в режиме линий
+        glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
+        sphere.render(shaderProgram, material_buffer);
+        glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
+    }
+}
+
+// Константный доступ к радиусу
+const float& Light::c_radius() const
+{
+    return radius;
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений радиуса
+float& Light::e_radius()
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return radius;
+}
+
+// Константный доступ к углу освещенности
+const float& Light::c_angle() const
+{
+    return angle;
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений угла освещенности
+float& Light::e_angle()
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return angle;
+}
+
+// Конструктор направленного источника с параметрами направления и цвета
+Sun::Sun(const glm::vec3 &dir, const glm::vec3 &c) : direction(dir), color(c)
+{
+    
+}
+
+// Доступ к синглтону
+Sun& Sun::get()
+{
+    return instance;
+}
+
+// Загрузка данных об источнике на шейдер
+void Sun::upload(UBO& sun_data)
+{
+    instance.recalcVP(); // Пересчет матрицы вида-проекции источника по необходимости (влияет на флаг uploadReq)
+
+    if (uploadReq)
+    {
+        sun_data.loadSub(&instance, sizeof(instance));
+
+        uploadReq = false;
+    }
+}
+
+// Константный доступ к направлению лучей источника
+const glm::vec3& Sun::c_direction() const
+{
+    return instance.direction;    
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений направления лучей источника
+glm::vec3& Sun::e_direction()
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return instance.direction;
+}
+
+// Константный доступ к цвету
+const glm::vec3& Sun::c_color() const
+{
+    return instance.color;
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений цвета
+glm::vec3& Sun::e_color() 
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return instance.color;
+}
+
+// Пересчитывает по необходимости матрицу вида-проекции
+void Sun::recalcVP()
+{
+    // Точки по краям проекции камеры
+   std::pair <bool, const glm::vec4(*)[8]> camProjCoords = Camera::current().getProjCoords();
+
+    // Есть изменения по источнику или камере
+    if (uploadReq || camProjCoords.first)
+    {
+        uploadReq = true; // Требуется загрузка в следствии пересчета матрицы
+
+        glm::vec3 mean; // Среднее арифметическое
+        glm::vec4 max, min; // макс и мин координаты
+        glm::vec4 point; // Точка приведенная в пространство источника света
+
+    
+        for (int cascade = 0; cascade < CAMERA_CASCADE_COUNT; cascade++)
+        {
+            mean = glm::vec3(0);
+            // Найдем среднее арифметическое от точек для нахождения центра прямоугольника
+            for (int i = 0; i < 8; i++)
+                mean += glm::vec3(camProjCoords.second[cascade][i]);
+            mean /= 8;
+            // Используем среднее арифметическое для получения матрицы вида параллельного источника
+            glm::mat4 lightView = glm::lookAt(mean + glm::normalize(direction), mean, CAMERA_UP_VECTOR);
+            
+            // Примем первую точку как минимальную и максимальную (приведя в пространство вида источника)
+            min = max = lightView * camProjCoords.second[cascade][0];
+            // Для оставшихся точек
+            for (int i = 1; i < 8; i++)
+            {
+                // Приведем в пространство вида источника
+                point = lightView * camProjCoords.second[cascade][i];
+                max = glm::max(max, point);
+                min = glm::min(min, point);
+            }
+
+            // Максимальное значение глубины
+            max.z = std::max(fabs(max.z), fabs(min.z));
+            // На основании максимальных и минимальных координат создадим матрицу проекции источника
+            vp[cascade] = glm::ortho(min.x, max.x, min.y, max.y, min.z, max.z) * lightView;
+        }
+    }
+}
+
+// Пересчитывает по необходимости матрицу вида-проекции
+void Light::recalcVP()
+{    
+    float near_plane = 0.1f;
+    glm::mat4 shadowProj = glm::perspective(glm::radians(90.0f), 1.0f, near_plane, radius);
+    data[index].vp[0] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 1.0f,  0.0f,  0.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f));
+    data[index].vp[1] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3(-1.0f,  0.0f,  0.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f));
+    data[index].vp[2] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f,  1.0f,  0.0f), glm::vec3(0.0f,  0.0f,  1.0f));
+    data[index].vp[3] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f, -1.0f,  0.0f), glm::vec3(0.0f,  0.0f, -1.0f));
+    data[index].vp[4] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f,  0.0f,  1.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f));
+    data[index].vp[5] = shadowProj * glm::lookAt(position, position + glm::vec3( 0.0f,  0.0f, -1.0f), glm::vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f));
+}
+
+// Возвращает количество источников
+int Light::getCount()
+{
+    return count;
+}

src/Model.cpp

@@ -0,0 +1,478 @@
+#include "Model.h"
+
+#include <algorithm>
+
+// Конструктор с заданным родителем (по умолчанию NULL)
+Node::Node(Node* parent_) : parent(parent_), result_transform(1), parent_changed(false),
+position(0), rotation(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f), scale(1), changed(false), transform(1)
+{
+    if (parent)
+    {
+        // Запишем себя в потомки
+        parent->children.push_back(this);
+        parent_changed = true;
+    }
+} 
+
+// Конструктор копирования
+Node::Node(const Node& copy): position(copy.position), rotation(copy.rotation), scale(copy.scale),
+parent(copy.parent), changed(copy.changed), parent_changed(copy.parent_changed), transform(1), result_transform(1)
+{
+    // Запишем себя в потомки
+    if (parent)
+        parent->children.push_back(this);
+    // Если у оригинала не было изменений - перепишем матрицу трансформации
+    if (!changed)
+        transform = copy.transform;
+    // Если у родителя не было изменений для оригинала - перепишем результирующую матрицу трансформации
+    if (!parent_changed)
+        result_transform = copy.result_transform;
+}
+
+Node::~Node()
+{
+    setParent(NULL); // Удаляем себя из потомков
+    // Сообщаем потомкам об удалении родителя
+    for (Node* child : children)
+        child->setParent(NULL);
+}
+
+// Возвращает необходимость пересчета матрицы трансформации
+bool Node::isChanged() 
+{ 
+    return changed; 
+} 
+
+// Константный доступ к позиции
+const glm::vec3& Node::c_position() const 
+{ 
+    return position; 
+} 
+
+// Константный доступ к повороту
+const glm::quat& Node::c_rotation() const 
+{ 
+    return rotation; 
+} 
+
+// Константный доступ к масштабированию
+const glm::vec3& Node::c_scale() const 
+{ 
+    return scale; 
+} 
+
+// Неконстантная ссылка для изменений позиции
+glm::vec3& Node::e_position() 
+{ 
+    changed = true; // Флаг о изменении
+    invalidateParent(); // Проход потомков в глубину с изменением флага parent_changed
+    return position; 
+} 
+
+// Неконстантная ссылка для изменений поворота
+glm::quat& Node::e_rotation() 
+{ 
+    changed = true; // Флаг о изменении
+    invalidateParent(); // Проход потомков в глубину с изменением флага parent_changed
+    return rotation; 
+} 
+
+// Неконстантная ссылка для изменений масштабирования         
+glm::vec3& Node::e_scale() 
+{ 
+    changed = true; // Флаг о изменении
+    invalidateParent(); // Проход потомков в глубину с изменением флага parent_changed
+    return scale; 
+} 
+
+// Возвращает матрицу трансформации модели
+const glm::mat4& Node::getTransformMatrix() 
+{
+    // Если требуется - пересчитаем матрицу
+    recalcMatrices();
+        
+    return result_transform;
+}
+
+// Пересчет матрицы трансформации модели, если это требуется
+void Node::recalcMatrices() 
+{
+    // Если было изменение по векторам позиции, поворота и масштабирования
+    if  (changed)
+    {
+        transform = glm::mat4(1.0f);
+        // Перемещение модели
+        transform = glm::translate(transform, position);
+        // Поворот модели
+        transform = transform * glm::mat4_cast(rotation);
+        // Масштабирование
+        transform = glm::scale(transform, scale);  
+    }
+
+    // Если собственная или родительская матрицы менялись - необходимо пересчитать итоговую
+    if (changed || parent_changed)
+    {
+        if (parent) // Если есть родитель
+            result_transform = parent->getTransformMatrix() * transform;
+        else // Если нет родителя
+            result_transform = transform;
+
+        parent_changed = changed = false; // Изменения применены
+    }
+} 
+
+// Проход потомков в глубину с изменением флага parent_changed
+void Node::invalidateParent()
+{
+    // Цикл по потомкам
+    for (Node* child : children)
+    {
+        child->parent_changed = true; // Флаг 
+        child->invalidateParent(); // Рекурсивный вызов для потомков выбранного потомка
+    }
+}
+
+// Устанавливает родителя для узла
+void Node::setParent(Node * parent)
+{
+    // Если замена происходит на другого родителя
+    if (parent != this->parent)
+    {
+        Node* tmp = parent;
+        // Проверка на зацикливание об самого себя
+        while (tmp)
+        {
+            if (tmp == this)
+                return; // Можно выдать exception
+            tmp = tmp->parent;
+        }
+        // Если есть старый родитель - удалим себя из его потомков
+        if (this->parent)
+        {
+            // Поиск в списке родительских потомков
+            auto position = std::find(this->parent->children.begin(), this->parent->children.end(), this);
+            // Если итератор указывает в конец - ничего не найдено
+            if (position != this->parent->children.end()) 
+                this->parent->children.erase(position); // Само удаление
+        }
+        
+        this->parent = parent; // Заменяем указатель на родителя
+        // Если родитель не NULL - добавляем себя в детей
+        if (parent) 
+            parent->children.push_back(this);
+        // В любом случае необходимо пересчитать собственную итоговую матрицу
+        parent_changed = true;
+    }
+}
+
+// Возвращает указатель на родителя
+Node* Node::getParent() 
+{ 
+    return parent; 
+}
+
+// Возвращает ссылку на вектор дочерних узлов
+const std::vector<Node*>& Node::getChildren() const 
+{ 
+    return children; 
+}
+
+// Оператор присваивания
+Node& Node::operator=(const Node& other)
+{
+    position = other.position;
+    rotation = other.rotation;
+    scale = other.scale;
+    changed = other.changed;
+
+    if (!changed)
+        transform = other.transform;
+        
+    setParent(other.parent);
+    
+    // Если у other флаг parent_changed == false, то можно переписать матрицу результата с него
+    if (!other.parent_changed)
+    {
+        result_transform = other.result_transform;
+        parent_changed = false; // Сбрасываем флаг после смены родителя
+    }
+
+    return *this;
+}
+
+// Конструктор по умолчанию
+Model::Model(Node *parent) : Node(parent), verteces_count(0), first_index_byteOffset(0), indices_count(0), 
+vertex_vbo(VERTEX), index_vbo(ELEMENT), normals_vbo(VERTEX), texCoords_vbo(VERTEX)
+{
+
+}
+
+// Конструктор копирования
+Model::Model(const Model& copy) : Node(copy),
+vao(copy.vao), 
+verteces_count(copy.verteces_count), first_index_byteOffset(copy.first_index_byteOffset), indices_count(copy.indices_count), 
+vertex_vbo(copy.vertex_vbo), index_vbo(copy.index_vbo), normals_vbo(copy.normals_vbo), texCoords_vbo(copy.texCoords_vbo),
+texture_diffuse(copy.texture_diffuse), texture_ambient(copy.texture_ambient), texture_specular(copy.texture_specular), 
+material(copy.material)
+{
+
+}
+
+// Оператор присваивания
+Model& Model::operator=(const Model& other)
+{
+    Node::operator=(other); // Явный вызов родительского оператора копирования
+    
+    vao = other.vao; 
+    verteces_count = other.verteces_count;
+    first_index_byteOffset = other.first_index_byteOffset;
+    indices_count = other.indices_count;
+    
+    vertex_vbo = other.vertex_vbo;
+    index_vbo = other.index_vbo;
+    texCoords_vbo = other.texCoords_vbo;
+
+    texture_diffuse = other.texture_diffuse;
+    texture_ambient = other.texture_ambient;
+    texture_specular = other.texture_specular;
+    
+    material = other.material;
+
+    return *this;
+}
+
+Model::~Model()
+{
+
+}
+
+// Вызов отрисовки без uniform-данных
+void Model::render()
+{
+    // Подключаем VAO
+    vao.use();
+    // Если есть индексы - рисуем с их использованием
+    if (indices_count)
+    {
+        index_vbo.use();
+        glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices_count, GL_UNSIGNED_INT, (void*)(first_index_byteOffset));
+    }
+    // Если есть вершины - рисуем на основании массива вершин
+    else if (verteces_count)
+        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, verteces_count);
+}
+
+// Вызов отрисовки
+void Model::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer) 
+{
+    // Расчитаем матрицу трансформации
+    glUniformMatrix4fv(shaderProgram.getUniformLoc("model"), 1, GL_FALSE, &this->getTransformMatrix()[0][0]);
+
+    // Подключаем текстуры
+    texture_diffuse.use();
+    texture_ambient.use();
+    texture_specular.use();
+    
+
+    // Загружаем данные о материале
+    material_buffer.load(&material, sizeof(material));
+
+    render();
+}
+
+// Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера
+void vertex_attrib_config()
+{
+    // Определим спецификацию атрибута
+    glVertexAttribPointer(  0         // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
+                          , 3         // количество компонент одного элемента
+                          , GL_FLOAT  // тип
+                          , GL_FALSE  // необходимость нормировать значения
+                          , 0         // шаг
+                          , (void *)0 // отступ с начала массива
+                         );
+    // Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO
+    glEnableVertexAttribArray(0);
+}
+
+// Загрузка вершин в буфер
+void Model::load_verteces(glm::vec3* verteces, GLuint count)
+{
+    // Подключаем VAO и вершинный буфер
+    vao.use();
+    vertex_vbo.use();
+
+    // Загрузка вершин в память буфера
+    vertex_vbo.load(verteces, sizeof(glm::vec3)*count);
+    vertex_attrib_config();
+    // Запоминаем количество вершин для отрисовки
+    verteces_count = count;
+}
+
+// Загрузка индексов в буфер
+void Model::load_indices(GLuint* indices, GLuint count) 
+{
+    // Подключаем VAO и индексный буфер
+    vao.use();
+    index_vbo.use();
+
+    // Загрузка вершин в память буфера
+    index_vbo.load(indices, sizeof(GLuint)*count);
+    // Запоминаем количество вершин для отрисовки
+    indices_count = count;
+}
+
+// Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера
+void texCoords_attrib_config()
+{
+    // Определим спецификацию атрибута
+    glVertexAttribPointer(  1         // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
+                          , 2         // количество компонент одного элемента
+                          , GL_FLOAT  // тип
+                          , GL_FALSE  // необходимость нормировать значения
+                          , 0         // шаг
+                          , (void *)0 // отступ с начала массива
+                         );
+    // Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO
+    glEnableVertexAttribArray(1);
+} 
+
+// Загрузка текстурных координат в буфер
+void Model::load_texCoords(glm::vec2* texCoords, GLuint count)
+{
+    // Подключаем VAO
+    vao.use();
+
+    texCoords_vbo.use();
+
+    // Загрузка вершин в память буфера
+    texCoords_vbo.load(texCoords, sizeof(glm::vec2)*count);
+    texCoords_attrib_config();
+}
+
+// Функция для конфигурации атрибута вершинного буфера
+void normals_attrib_config()
+{
+    // Устанавливаем связь между VAO и привязанным VBO
+    glVertexAttribPointer(  2         // индекс атрибута, должен совпадать с Layout шейдера
+                          , 3         // количество компонент одного элемента
+                          , GL_FLOAT  // тип
+                          , GL_FALSE  // необходимость нормировать значения
+                          , 0         // шаг
+                          , (void *)0 // отступ с начала массива
+                         );
+    // Включаем необходимый атрибут у выбранного VAO
+    glEnableVertexAttribArray(2);
+} 
+
+// Загрузка нормалей в буфер
+void Model::load_normals(glm::vec3* normals, GLuint count) 
+{
+    // Подключаем VAO
+    vao.use();
+
+    normals_vbo.use();
+
+    // Загрузка вершин в память буфера
+    normals_vbo.load(normals, sizeof(glm::vec3)*count);
+    normals_attrib_config();
+}
+
+// Ограничение диапазона из буфера индексов
+void Model::set_index_range(size_t first_byteOffset, size_t count)
+{
+    first_index_byteOffset = first_byteOffset;
+    indices_count = count;
+} 
+
+// Привязка текстуры к модели
+void Model::set_texture(Texture& texture)
+{
+    GLuint type = texture.getType();
+    switch(type)
+    {
+        case TEX_DIFFUSE:
+            texture_diffuse = texture;
+            break;
+        case TEX_AMBIENT:
+            texture_ambient = texture;
+            break;
+        case TEX_SPECULAR:
+            texture_specular = texture;
+            break;
+    };
+}
+
+// Генерирует сферу заданного радиуса с определенным количеством сегментов
+Model genShpere(float radius, int sectorsCount, Node* parent)
+{
+    Model result(parent);
+
+    std::vector<glm::vec3> vertices;
+    std::vector<glm::vec3> normals;
+    std::vector<GLuint> indices;
+
+    float x, y, z, xy; // Позиция вершины
+    float nx, ny, nz, lengthInv = 1.0f / radius; // Нормаль вершины
+    float PI = 3.14159265;
+    float sectorStep = PI / sectorsCount; // Шаг сектора
+    float longAngle, latAngle; // Углы
+
+    for(int i = 0; i <= sectorsCount; ++i)
+    {
+        latAngle = PI / 2 - i * sectorStep; // Начиная с pi/2 до -pi/2
+        xy = radius * cos(latAngle); // r * cos(lat)
+        z = radius * sin(latAngle); // r * sin(lat)
+
+        // добавляем (sectorCount+1) вершин на сегмент
+        // Последняя и первая вершины имеют одинаковые нормали и координаты
+        for(int j = 0; j <= sectorsCount; ++j)
+        {
+            longAngle = j * 2 * sectorStep; // Начиная с 0 до 2*pi
+
+            // Положение вершины (x, y, z)
+            x = xy * cos(longAngle); // r * cos(lat) * cos(long)
+            y = xy * sin(longAngle); // r * cos(lat) * sin(long)
+            vertices.push_back({x, y, z});
+
+            // Нормали (nx, ny, nz)
+            nx = x * lengthInv;
+            ny = y * lengthInv;
+            nz = z * lengthInv;
+            normals.push_back({nx, ny, nz});
+        }
+    }
+    int k1, k2;
+    for(int i = 0; i < sectorsCount; ++i)
+    {
+        k1 = i * (sectorsCount + 1); // начало текущего сегмента
+        k2 = k1 + sectorsCount + 1; // начало следующего сегмента
+
+        for(int j = 0; j < sectorsCount; ++j, ++k1, ++k2)
+        {
+            // 2 треугольника на один сегмент
+            // k1, k2, k1+1
+            if(i != 0)
+            {
+                indices.push_back(k1);
+                indices.push_back(k2);
+                indices.push_back(k1 + 1);
+            }
+
+            // k1+1, k2, k2+1
+            if(i != (sectorsCount-1))
+            {
+                indices.push_back(k1 + 1);
+                indices.push_back(k2);
+                indices.push_back(k2 + 1);
+            }
+
+        }
+    }
+    // Загрузка в модель
+    result.load_verteces(&vertices[0], vertices.size());
+    result.load_normals(&normals[0], normals.size());
+    result.load_indices(&indices[0], indices.size());
+
+    return result;
+}

src/Scene.cpp

@@ -0,0 +1,227 @@
+#include "Scene.h"
+
+// Конструктор пустой сцены
+Scene::Scene()
+{
+
+}
+
+// Конструктор копирования
+Scene::Scene(const Scene &copy): root(copy.root), 
+nodes(copy.nodes), models(copy.models), cameras(copy.cameras)
+{
+    rebuld_tree(copy);
+} 
+
+// Оператор присваивания
+Scene& Scene::operator=(const Scene& other) 
+{
+    root = other.root;
+    nodes = other.nodes;
+    models = other.models;
+    cameras = other.cameras;
+
+    rebuld_tree(other);
+
+    return *this;
+} 
+
+// Рендер сцены
+void Scene::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer) 
+{
+    for (auto & model : models)
+        model.render(shaderProgram, material_buffer);
+}
+
+// Перестройка узлов выбранного списка
+template <class T>
+void Scene::rebuild_Nodes_list(T& nodes, const Scene& from)
+{
+    for (auto it = nodes.begin(); it != nodes.end(); it++)
+    {
+        // Берем родителя, который указывает на оригинальный объект
+        Node* parent = it->getParent();
+        
+        // Если родитель - оригинальный корневой узел, то меняем на собственный корневой узел
+        if (parent == &from.root) 
+        {
+            it->setParent(&root);
+            continue;
+        }
+
+        // Если можно привести к модели, то ищем родителя среди моделей
+        if (dynamic_cast<Model*>(parent))
+            move_parent(*it, from.models, this->models);
+        else
+        // Иначе проверяем на принадлежность к камерам
+        if (dynamic_cast<Camera*>(parent))
+            move_parent(*it, from.cameras, this->cameras);
+        // Иначе это пустой узел
+        else
+            move_parent(*it, from.nodes, this->nodes);
+            
+        // Не нашли родителя - значит он не часть этой сцены 
+        // и изменений по нему не требуется
+    }
+} 
+
+// Сдвигает родителя узла между двумя списками при условии его принадлежности к оригинальному
+template <class T>
+void Scene::move_parent(Node& for_node, const std::list<T>& from_nodes, std::list<T>& this_nodes)
+{
+    // Возьмем адрес родителя
+    Node* parent = for_node.getParent();
+    // Цикл по элементам списков для перемещения родителя
+    // Списки в процессе копирования идеинтичные, вторая проверка не требуется
+    for (auto it_from = from_nodes.begin(), it_this = this_nodes.begin(); it_from != from_nodes.end(); ++it_from, ++it_this)
+        // Если адрес объекта, на который указывает итератор, совпадает с родителем - меняем родителя по второму итератору (it_this)
+        if (&(*it_from) == parent)
+            for_node.setParent(&(*it_this));
+}
+
+// Перестройка дерева после копирования или присваивания
+void Scene::rebuld_tree(const Scene& from)
+{    
+    // Восстановим родителей в пустых узлах для копии
+    rebuild_Nodes_list(nodes, from);
+    rebuild_Nodes_list(models, from);
+    rebuild_Nodes_list(cameras, from);
+}
+
+#define TINYOBJLOADER_IMPLEMENTATION
+#include "tiny_obj_loader.h"
+
+#include <functional>
+
+inline void hash_combine(std::size_t& seed) { }
+
+template <typename T, typename... Rest>
+inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v, Rest... rest) {
+    std::hash<T> hasher;
+    seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2);
+    hash_combine(seed, rest...);
+}
+
+Scene loadOBJtoScene(const char* filename, const char* mtl_directory, const char* texture_directory)
+{
+    Scene result;
+    Model model;
+    // Все модели образованные на основании этой модели будут иметь общего родителя
+    model.setParent(&result.root); 
+
+    tinyobj::attrib_t attrib;
+    std::vector<tinyobj::shape_t> shapes;
+    std::vector<tinyobj::material_t> materials;
+
+    std::string err;
+
+    // Значение гамма-коррекции
+    extern float inv_gamma;
+
+    // Если в процессе загрузки возникли ошибки - выдадим исключение
+    if (!tinyobj::LoadObj(&attrib, &shapes, &materials, &err, filename, mtl_directory))
+        throw std::runtime_error(err);
+ 
+    std::vector<GLuint>    indices;  // индексы модели
+    std::vector<glm::vec3> verteces; // вершины
+    std::vector<glm::vec3> normals; // нормали
+    std::vector<glm::vec2> texCords; // текстурные координаты
+    size_t hash; // Для уникальных вершин
+    std::map <int, int> uniqueVerteces; // словарь для уникальных вершин: ключ - хеш, значение - индекс вершины
+    
+    int last_material_index = 0; // индекс последнего материала (для группировки моделей)
+    int count = 0, offset; // для индексов начала и конца в индексном буфере
+    std::vector<int> materials_range; // хранилище индексов
+    std::vector<int> materials_ids; // индексы материалов
+
+    materials_range.push_back(count); // Закидываем начало отрезка в индексном буфере
+    // Цикл по считанным моделям
+    for (const auto& shape : shapes) 
+    {
+        offset = count;  // Переменная для 
+        last_material_index = shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3]; // Запоминаем индекс материала
+
+        // Цикл по индексам модели
+        for (const auto& index : shape.mesh.indices) 
+        {
+            hash = 0;
+            hash_combine( hash
+                        , attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 0], attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 1], attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 2]
+                        , attrib.normals[3 * index.normal_index + 0], attrib.normals[3 * index.normal_index + 1], attrib.normals[3 * index.normal_index + 2]
+                        , attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 0], attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 1]);
+        
+            if (!uniqueVerteces.count(hash))
+            {
+                uniqueVerteces[hash] = verteces.size();
+                
+                // группируем вершины в массив на основании индексов
+                verteces.push_back({  attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 0]
+                                                , attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 1]
+                                                , attrib.vertices[3 * index.vertex_index + 2]
+                                            });
+                // группируем нормали в массив на основании индексов
+                normals.push_back({  attrib.normals[3 * index.normal_index + 0]
+                                                , attrib.normals[3 * index.normal_index + 1]
+                                                , attrib.normals[3 * index.normal_index + 2]
+                                            });
+                // группируем текстурные координаты в массив на основании индексов
+                texCords.push_back({  attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 0]
+                                                , 1-attrib.texcoords[2 * index.texcoord_index + 1]
+                                            });
+            }
+            // Сохраняем индекс в массив
+            indices.push_back(uniqueVerteces[hash]);
+            
+            // Если индекс последнего материала изменился, то необходимо сохранить его
+            if (last_material_index != shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3])
+            {
+                materials_range.push_back(count); // как конец отрезка
+                materials_ids.push_back(last_material_index); // как используемый материал
+                last_material_index = shape.mesh.material_ids[(count - offset)/3];
+            }
+            count++; 
+        } // for (const auto& index : shape.mesh.indices) 
+        
+        // Если последний материал не загружен - загружаем его
+        if (materials_range[materials_range.size()-1] != count-1)
+        {
+            materials_range.push_back(count); // последний конец отрезка
+            materials_ids.push_back(last_material_index); // последний используемый материал
+        }
+    } // for (const auto& shape : shapes) 
+
+    
+
+    // Загрузка в буферы
+    model.load_verteces (&verteces[0], verteces.size());
+    model.load_normals  (&normals[0],  normals.size());
+    model.load_texCoords(&texCords[0], texCords.size());
+    // Загрузка индексного буфера
+    model.load_indices  (&indices[0],  indices.size());
+
+
+    // Создаем копии модели, которые будут рендериться в заданном диапазоне
+    // И присваиваем текстуры копиям на основании материала
+    for (int i = 0; i < materials_range.size()-1; i++)
+    {
+        result.models.push_back(model); // Создание копии с общим VAO
+        auto s = --result.models.end();
+        s->set_index_range(materials_range[i]*sizeof(GLuint), materials_range[i+1]-materials_range[i]);
+
+        // Текстуры
+        Texture diffuse(TEX_DIFFUSE, texture_directory + materials[materials_ids[i]].diffuse_texname);
+        s->set_texture(diffuse);
+        Texture ambient(TEX_AMBIENT, texture_directory + materials[materials_ids[i]].ambient_texname);
+        s->set_texture(ambient);
+        Texture specular(TEX_SPECULAR, texture_directory + materials[materials_ids[i]].specular_texname);
+        s->set_texture(specular);
+
+        // Материал
+        s->material.ka = pow(glm::vec3(materials[materials_ids[i]].ambient[0],  materials[materials_ids[i]].ambient[1],  materials[materials_ids[i]].ambient[2]), glm::vec3(1/inv_gamma));
+        s->material.kd = pow(glm::vec3(materials[materials_ids[i]].diffuse[0],  materials[materials_ids[i]].diffuse[1],  materials[materials_ids[i]].diffuse[2]), glm::vec3(1/inv_gamma));
+        s->material.ks = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].specular[0], materials[materials_ids[i]].specular[1], materials[materials_ids[i]].specular[2]);
+        s->material.p  = (materials[materials_ids[i]].shininess > 0.0f) ? 1000.0f / materials[materials_ids[i]].shininess : 1000.0f;
+    }    
+
+    return result;
+}

src/Shader.cpp

@@ -0,0 +1,154 @@
+#include "Shader.h"
+
+#include <iostream>
+#include <fstream>
+#include <sstream>
+
+std::map<int, int> ShaderProgram::handler_count; // Получение количества использований по дескриптору ШП (Shared pointer)
+
+ShaderProgram::ShaderProgram()
+{
+    program = glCreateProgram();
+    handler_count[program] = 1;
+}
+
+ShaderProgram::ShaderProgram(const ShaderProgram &copy) : program(copy.program)
+{
+    handler_count[program]++;
+}
+
+ShaderProgram::~ShaderProgram()
+{
+    if (!--handler_count[program]) // Если количество ссылок = 0
+    {
+        // Удаление шейдерной программы
+        glDeleteProgram(program);
+    }
+}
+
+// Оператор присваивания
+ShaderProgram& ShaderProgram::operator=(const ShaderProgram& other)
+{
+    // Если это разные шейдерные программы
+    if (program != other.program)
+    {
+        this->~ShaderProgram(); // Уничтожаем имеющуюся
+        // Заменяем новой
+        program = other.program;
+        handler_count[program]++;
+    }
+    return *this;
+}
+
+// Использование шейдеров
+void ShaderProgram::use()
+{
+    glUseProgram(program);
+}
+
+// Функция чтения шейдера из файла
+std::string readFile(const char* filename)
+{
+    std::string text;
+	std::ifstream file(filename, std::ios::in); // Открываем файл на чтение
+	// Если файл доступен и успешно открыт
+    if (file.is_open()) 
+    { 
+		std::stringstream sstr; // Буфер для чтения
+		sstr << file.rdbuf(); // Считываем файл
+		text = sstr.str(); // Преобразуем буфер к строке
+		file.close(); // Закрываем файл
+	}
+
+    return text;
+}
+
+// Функция для загрузки шейдеров
+void ShaderProgram::load(GLuint type, const char* filename)
+{
+    // Создание дескрипторов шейдера
+    GLuint handler = glCreateShader(type);
+
+    // Переменные под результат компиляции
+    GLint result = GL_FALSE;
+    int infoLogLength;
+
+    // Считываем текст вершинного шейдера
+    std::string code = readFile(filename);
+    const char* pointer = code.c_str(); // Преобразование к указателю на const char, так как функция принимает массив си-строк
+
+    // Компиляция кода вершинного шейдера
+    glShaderSource(handler, 1, &pointer, NULL);
+    glCompileShader(handler);
+
+    // Проверка результата компиляции
+    glGetShaderiv(handler, GL_COMPILE_STATUS, &result);
+    glGetShaderiv(handler, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
+    if (infoLogLength > 0)
+    {
+        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
+        glGetShaderInfoLog(handler, infoLogLength, NULL, errorMessage);
+        std::cout << errorMessage;
+        delete[] errorMessage;
+    }
+
+    // Привязка скомпилированного шейдера
+    glAttachShader(program, handler);
+    
+    // Освобождение дескриптора шейдера
+    glDeleteShader(handler);
+}
+
+// Формирование программы из загруженных шейдеров
+void ShaderProgram::link()
+{
+    // Переменные под результат компиляции
+    GLint result = GL_FALSE;
+    int infoLogLength;
+
+    // Формирование программы из привязанных шейдеров
+    glLinkProgram(program);
+
+    // Проверка программы
+    glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &result);
+    glGetProgramiv(program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
+    if (infoLogLength > 0)
+    {
+        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
+        glGetProgramInfoLog(program, infoLogLength, NULL, errorMessage);
+        std::cout << errorMessage;
+        delete[] errorMessage;
+    }
+
+    // Используем шейдерную программу объекта из которого вызван метод
+    this->use(); 
+}
+
+// Возвращает местоположение uniform-переменной
+GLuint ShaderProgram::getUniformLoc(const char* name) 
+{
+    GLuint result; // Результат
+    // Если такую переменную ещё не искали - найдем, иначе вернем уже известный дескриптор
+    if (!uniformLocations.count(name))
+        uniformLocations[name] = result = glGetUniformLocation(program, name);
+    else
+        result = uniformLocations[name];
+
+    return result;
+}
+
+// Привязка uniform-блока
+void ShaderProgram::bindUniformBlock(const char* name, int binding) 
+{
+    glUniformBlockBinding( program
+                         , glGetUniformBlockIndex(program, name)
+                         , binding);
+}
+
+// Инициализация текстур на шейдере
+void ShaderProgram::bindTextures(const char* textures_base_shader_names[], int count)
+{
+    // Цикл по всем доступным текстурам
+    for (int i = 0; i < count; i++)
+        glUniform1i(getUniformLoc(textures_base_shader_names[i]), i);
+}

src/Texture.cpp

@@ -0,0 +1,404 @@
+#include "Texture.h"
+
+#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
+#include <stb_image.h>
+
+std::map<std::string, int> BaseTexture::filename_handler; // Получение дескриптора текстуры по её имени
+std::map<int, int> BaseTexture::handler_count; // Получение количества использований по дескриптору текстуры (Shared pointer)
+
+// Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
+Texture::Texture(GLuint t, const std::string& filename)
+{
+    type = t;
+    if (!filename_handler.count(filename))
+    {
+        std::string empty = "";
+        int width, height, channels; // Ширина, высота и цветовые каналы текстуры
+        unsigned char* image = stbi_load(filename.c_str(), &width, &height, &channels, STBI_default); // Загрузка в оперативную память изображения
+        // Если изображение успешно счиитано с диска или отсутствует пустая текстура
+        if (image || !filename_handler.count(empty))
+        {
+            glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+            glGenTextures(1, &handler); // Генерация одной текстуры
+            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler); // Привязка текстуры как активной
+
+            filename_handler[filename] = handler; // Запоминим её дескриптор для этого имени файла
+            handler_count[handler] = 0; // Создадим счетчик использований дескриптора, который будет изменен в конце
+
+            // Если изображение успешно считано
+            if (image)
+            {
+                // Загрузка данных с учетом прозрачности
+                if (channels == 3) // RGB
+                    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_SRGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image); 
+                else if (channels == 4) // RGBA
+                    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_SRGB_ALPHA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
+
+                glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D); // Генерация мипмапа для активной текстуры
+                glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); // Отвязка активной текстуры
+                
+                stbi_image_free(image); // Освобождение оперативной памяти
+            }
+            // Иначе изображение не считано и надо создать пустую текстуру
+            else
+            {
+                image = new unsigned char[3] {255,255,255}; // RGB по 1 байту на 
+                glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, 1, 1, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image); // Загрузка данных на видеокарту
+                delete[] image; // Освобождение оперативной памяти
+                
+                filename_handler[empty] = handler; // Запоминим дополнительно её дескриптор для NULL-строки
+            }
+        }
+        // Иначе используем существующую пустую текстуру (текстура не загружена, пустую создавать не нужно)
+        else
+            handler = filename_handler[empty];
+    }
+    // Иначе используем уже существующую по имени файла
+    else
+        handler = filename_handler[filename];
+        
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+Texture::Texture(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType) 
+{
+    type = texType;
+    // Генерация текстуры заданного размера
+    glGenTextures(1, &handler);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler);
+    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, NULL);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
+
+    // Привязка к буферу кадра
+    glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, attachment, GL_TEXTURE_2D, handler, 0);
+
+    // Создаем счетчик использований дескриптора
+    handler_count[handler] = 1;
+}
+
+// Конструктор текстуры заданного размера без привязки к буферу с загрузкой пикселей по указателю
+Texture::Texture(GLuint width, GLuint height, void* data, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    type = texType;
+    // Генерация текстуры заданного размера
+    glGenTextures(1, &handler);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler);
+    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, data);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
+
+    // Создаем счетчик использований дескриптора
+    handler_count[handler] = 1;
+}
+
+// Конструктор копирования
+Texture::Texture(const Texture& other)
+{
+    handler = other.handler;
+    type = other.type;
+    // Делаем копию и увеличиваем счетчик
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Оператор присваивания
+Texture& Texture::operator=(const Texture& other)
+{
+    // Если это разные текстуры
+    if (handler != other.handler)
+    {
+        this->~Texture(); // Уничтожаем имеющуюся
+        // Заменяем новой
+        handler = other.handler;
+        handler_count[handler]++;
+    }
+    type = other.type;
+
+    return *this;
+}
+
+BaseTexture::~BaseTexture()
+{
+    if (!--handler_count[handler]) // Если количество ссылок = 0
+    {
+        glDeleteTextures(1, &handler); // Удаление текстуры
+        // Удаление из словаря имен файлов и дескрипторов
+        for (auto it = filename_handler.begin(); it != filename_handler.end();)
+        {
+            if (it->second == handler) 
+                it = filename_handler.erase(it);
+            else
+                it++;
+        }
+    }
+}
+
+// Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+void Texture::reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    use();
+    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, NULL);
+}
+
+// Привязка текстуры
+void Texture::use()
+{
+    glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, handler); // Привязка текстуры как активной
+}
+
+// Отвязка текстуры по типу
+void BaseTexture::disable(GLuint type)
+{
+    glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); // Отвязка текстуры
+}
+
+// Возвращает тип текстуры
+GLuint BaseTexture::getType()
+{
+    return type;
+}
+
+// Задает тип текстуры
+void BaseTexture::setType(GLuint type)
+{
+    this->type = type;
+}
+
+// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+TextureArray::TextureArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    type = texType;
+    // Генерация текстуры заданного размера
+    glGenTextures(1, &handler);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, handler);
+    glTexImage3D(
+        GL_TEXTURE_2D_ARRAY, 0, internalformat, width, height, levels, 0, format, dataType, 0);
+
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
+
+    // Привязка к буферу кадра
+    glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, attachment, handler, 0);
+
+    // Создаем счетчик использований дескриптора
+    handler_count[handler] = 1;
+}
+
+// Конструктор копирования
+TextureArray::TextureArray(const TextureArray& other)
+{
+    handler = other.handler; 
+    type = other.type;
+    // Делаем копию и увеличиваем счетчик
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Оператор присваивания
+TextureArray& TextureArray::operator=(const TextureArray& other)
+{
+    // Если это разные текстуры
+    if (handler != other.handler)
+    {
+        this->~TextureArray(); // Уничтожаем имеющуюся
+        // Заменяем новой
+        handler = other.handler;
+        handler_count[handler]++;
+    }
+    type = other.type;
+
+    return *this;
+}
+
+// Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+void TextureArray::reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    use();
+    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, NULL);
+}
+
+// Привязка текстуры
+void TextureArray::use()
+{
+    glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, handler); // Привязка текстуры как активной
+}
+
+// Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
+TextureCube::TextureCube(GLuint t, const std::string (&filename)[6])
+{
+    type = t;
+    std::string complex_name;
+    for (int i = 0; i < 6; i++)
+        complex_name += filename[i];
+    if (!filename_handler.count(complex_name))
+    {
+        std::string empty = "";
+        int width, height, channels; // Ширина, высота и цветовые каналы текстуры
+        unsigned char* image;
+
+        glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+        glGenTextures(1, &handler); // Генерация одной текстуры
+        glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, handler); // Привязка текстуры как активной
+
+        filename_handler[complex_name] = handler; // Запомним её дескриптор для этого имени файла
+        handler_count[handler] = 0; // Создадим счетчик использований дескриптора, который будет изменен в конце
+
+        for (int i = 0; i < 6; i++) 
+        {
+            image = stbi_load(filename[i].c_str(), &width, &height, &channels, STBI_default); // Загрузка в оперативную память изображения
+
+            // Если изображение успешно считано
+            if (image)
+            {
+                // Загрузка данных с учетом прозрачности
+                if (channels == 3) // RGB
+                    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_SRGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
+                else if (channels == 4) // RGBA
+                    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_SRGB_ALPHA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
+
+                stbi_image_free(image); // Освобождение оперативной памяти
+            }
+            // Иначе изображение не считано и надо создать пустую текстуру
+            else
+            {
+                image = new unsigned char[3] {255,255,255}; // RGB по 1 байту на 
+                glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_RGB, 1, 1, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image); // Загрузка данных на видеокарту
+                delete[] image; // Освобождение оперативной памяти
+            }
+        }
+    }
+    // Иначе используем уже существующую по имени файла
+    else
+        handler = filename_handler[complex_name];
+
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE);
+
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+TextureCube::TextureCube(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    type = texType;
+    // Генерация текстуры заданного размера
+    glGenTextures(1, &handler);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, handler);
+    for (int i = 0; i < 6; ++i)
+        glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, 0);  
+
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
+
+    // Привязка к буферу кадра
+    glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, attachment, handler, 0);
+
+    // Создаем счетчик использований дескриптора
+    handler_count[handler] = 1;
+}
+
+// Конструктор копирования
+TextureCube::TextureCube(const TextureCube& other)
+{
+    handler = other.handler; 
+    type = other.type;
+    // Делаем копию и увеличиваем счетчик
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Оператор присваивания
+TextureCube& TextureCube::operator=(const TextureCube& other)
+{
+    // Если это разные текстуры
+    if (handler != other.handler)
+    {
+        this->~TextureCube(); // Уничтожаем имеющуюся
+        // Заменяем новой
+        handler = other.handler;
+        handler_count[handler]++;
+    }
+    type = other.type;
+
+    return *this;
+}
+
+// Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+void TextureCube::reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    use();
+    for (int i = 0; i < 6; ++i)
+        glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, 0);  
+}
+
+// Привязка текстуры
+void TextureCube::use()
+{
+    glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, handler); // Привязка текстуры как активной
+}
+
+// Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
+TextureCubeArray::TextureCubeArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    type = texType;
+    // Генерация текстуры заданного размера
+    glGenTextures(1, &handler);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, handler);
+    glTexImage3D(
+        GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, 0, internalformat, width, height, 6*levels, 0, format, dataType, 0);
+
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
+
+    // Привязка к буферу кадра
+    glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, attachment, handler, 0);
+
+    // Создаем счетчик использований дескриптора
+    handler_count[handler] = 1;
+}
+
+// Конструктор копирования
+TextureCubeArray::TextureCubeArray(const TextureCubeArray& other)
+{
+    handler = other.handler; 
+    type = other.type;
+    // Делаем копию и увеличиваем счетчик
+    handler_count[handler]++;
+}
+
+// Оператор присваивания
+TextureCubeArray& TextureCubeArray::operator=(const TextureCubeArray& other)
+{
+    // Если это разные текстуры
+    if (handler != other.handler)
+    {
+        this->~TextureCubeArray(); // Уничтожаем имеющуюся
+        // Заменяем новой
+        handler = other.handler;
+        handler_count[handler]++;
+    }
+    type = other.type;
+
+    return *this;
+}
+
+// Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
+void TextureCubeArray::reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
+{
+    use();
+    glTexImage3D(
+        GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, 0, internalformat, width, height, 6*levels, 0, format, dataType, 0);
+}
+
+// Привязка текстуры
+void TextureCubeArray::use()
+{
+    glActiveTexture(type + GL_TEXTURE0);
+    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, handler); // Привязка текстуры как активной
+}

src/main.cpp

@@ -0,0 +1,559 @@
+
+#include <glad/glad.h>
+#include <GLFW/glfw3.h>
+#include <GLM/glm.hpp>
+
+#include <iostream>
+#include <random>
+
+#include "Scene.h"
+#include "Shader.h"
+#include "Lights.h"
+
+#define WINDOW_CAPTION "OPENGL notes on rekovalev.site"
+
+// Указатели на текстуры для изменения размеров окна
+Texture* pgPosition = NULL;
+Texture* pgNormal = NULL;
+Texture* pgDiffuseP = NULL;
+Texture* pgAmbientSpecular = NULL;
+RBO*     pgrbo = NULL;
+Texture* pssaoTexture = NULL;
+Texture* pssaoTexture_raw = NULL;
+// Размеры окна
+int WINDOW_WIDTH = 800;
+int WINDOW_HEIGHT = 600;
+
+// Значение гамма-коррекции
+float inv_gamma = 1/2.2;
+
+// Функция-callback для изменения размеров буфера кадра в случае изменения размеров поверхности окна
+void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
+{
+    glViewport(0, 0, width, height);
+    
+    // Изменение размеров текстур для G-буфера
+    if (pgPosition)
+        pgPosition->reallocate(width, height, 0, GL_RGB32F, GL_RGB);
+    if (pgNormal)
+        pgNormal->reallocate(width, height, 1, GL_RGB16F, GL_RGB); 
+    if (pgDiffuseP)
+        pgDiffuseP->reallocate(width, height, 2, GL_RGBA16F); 
+    if (pgAmbientSpecular)
+        pgAmbientSpecular->reallocate(width, height, 3); 
+    // И буфера глубины
+    if (pgrbo)
+        pgrbo->reallocate(width, height);
+    // SSAO
+    if (pssaoTexture)
+        pssaoTexture->reallocate(width, height, 6, GL_RED, GL_RED);
+    if (pssaoTexture_raw)
+        pssaoTexture_raw->reallocate(width, height, 0, GL_RED, GL_RED);
+
+    // Запомним новые размеры окна
+    WINDOW_WIDTH = width;
+    WINDOW_HEIGHT = height;
+
+    // Изменим параметры перспективной матрицы проекции для камеры
+    Camera::current().setPerspective(CAMERA_FOVy, (float)width/height);
+}
+ 
+bool firstMouse = true;
+float lastX, lastY;
+
+void mouse_callback(GLFWwindow* window, double xpos, double ypos)
+{
+    if (firstMouse)
+    {
+        lastX = xpos;
+        lastY = ypos;
+        firstMouse = false;
+    }
+  
+    glm::vec2 offset(xpos - lastX, lastY - ypos); 
+    lastX = xpos;
+    lastY = ypos;
+
+    Camera::current().rotate(offset);
+}  
+
+int main(void)
+{
+    GLFWwindow* window; // Указатель на окно GLFW3
+
+    // Инициализация GLFW3
+    if (!glfwInit())
+    {
+        std::cout << "GLFW init error\n";
+        return -1;
+    }
+
+    // Завершение работы с GLFW3 перед выходом
+    atexit(glfwTerminate);
+
+    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 4); // Мажорная версия спецификаций OpenGL
+    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 6); // Минорная версия спецификаций OpenGL
+    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); // Контекст OpenGL, который поддерживает только основные функции
+ 
+    // Создание окна GLFW3 с заданными шириной, высотой и заголовком окна
+    window = glfwCreateWindow(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, WINDOW_CAPTION, NULL, NULL);
+    if (!window)
+    {
+        std::cout << "GLFW create window error\n";
+        return -1;
+    }
+
+    // Установка основного контекста окна
+    glfwMakeContextCurrent(window);
+    // Установка callback-функции для изменения размеров окна и буфера кадра
+    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
+    
+    glfwSwapInterval(1); // Вертикальная синхронизация
+
+    // Установка callback-функции для мыши и камеры
+    glfwSetCursorPosCallback(window, mouse_callback);
+
+    // Загрузка функций OpenGL с помощью GLAD
+    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
+    {
+        std::cout << "GLAD load GL error\n";
+        return -1;
+    }
+
+    // Включаем проверку по буферу глубины
+    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
+
+    // Шейдер для G-буфера
+    ShaderProgram gShader;
+    // Загрузка и компиляция шейдеров
+    gShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/gshader.vert");
+    gShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/gshader.frag");
+    gShader.link();
+    // Установим значения текстур
+    const char* textures_base_shader_names[] = {"tex_diffuse", "tex_ambient", "tex_specular"};
+    gShader.bindTextures(textures_base_shader_names, sizeof(textures_base_shader_names)/sizeof(const char*));
+
+    // Загрузка сцены из obj файла
+    Scene scene = loadOBJtoScene("../resources/models/blob.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/"); 
+    scene.root.e_scale() = glm::vec3(0.01);
+    scene.root.e_position().z = 1;
+    scene.models.begin()->material.kd = {0.5,0.5,0.5};
+    scene.models.begin()->material.ka = {0.05,0.05,0.05};
+    
+    // Установка цвета очистки буфера цвета
+    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
+
+    // Сдвинем направленный источник света и камеру
+    Sun::get().e_direction().z = -1.0;
+    Camera::current().e_position().x = 0.3f;
+
+    // Источники света
+    Light& first = Light::getNew();
+    first.e_color() = {1.0f, 0.0f, 0.0f}; // цвет
+    first.e_position() = {0.3f, 0.0f, 0.6f}; // Позиция
+    first.e_angle() = 100.0f;
+    Light& second = Light::getNew();
+    second.e_color() = {0.0f, 0.0f, 1.0f}; // цвет
+    second.e_position() = {-0.3f, 0.3f, 0.5f}; // Позиция
+
+    // Uniform-буферы
+    UBO cameraUB(sizeof(CameraData), 0);
+    UBO material_data(sizeof(Material), 1);
+    UBO light_data(Light::getUBOsize(), 2);
+    UBO sun_data(sizeof(Sun), 3);
+
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR); // Использование уменьшенных версий mipmap  
+
+    // Создадим G-буфер с данными о используемых привязках
+    GLuint attachments[] = { GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_COLOR_ATTACHMENT1, GL_COLOR_ATTACHMENT2, GL_COLOR_ATTACHMENT3 };
+    FBO gbuffer(attachments, sizeof(attachments) / sizeof(GLuint));
+    // Создадим текстуры для буфера кадра
+    Texture gPosition(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT0, 0, GL_RGB32F, GL_RGB); // Позиция вершины
+    Texture gNormal(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT1, 1, GL_RGB16F, GL_RGB); // Нормали
+    Texture gDiffuseP(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT2, 2, GL_RGBA16F); // Диффузная составляющая и коэф. глянцевости
+    Texture gAmbientSpecular(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT3, 3); // Фоновая составляющая и один канал зеркальной
+    // Создадим буфер рендера под буфер глубины и привяжем его
+    RBO grbo(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT);
+    gbuffer.assignRenderBuffer(grbo.getHandler());
+    // Активируем базовый буфер кадра
+    FBO::useDefault();
+
+    // Сохраним указатели на текстуры для изменения размеров окна
+    pgPosition = &gPosition;
+    pgNormal = &gNormal;
+    pgDiffuseP = &gDiffuseP;
+    pgAmbientSpecular = &gAmbientSpecular;
+    pgrbo = &grbo;
+
+    // Шейдер для расчета освещенности
+    ShaderProgram lightShader;
+    // Загрузка и компиляция шейдеров
+    lightShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/quad.vert");
+    lightShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/lighting.frag");
+    lightShader.link();
+    // Привязка текстур
+    const char* gtextures_shader_names[]  = {"gPosition", "gNormal", "gDiffuseP", "gAmbientSpecular", "sunShadowDepth", "pointShadowDepth", "ssao"};
+    lightShader.bindTextures(gtextures_shader_names, sizeof(gtextures_shader_names)/sizeof(const char*));
+    // Загрузка данных о границах каскадов
+    glUniform1fv(lightShader.getUniformLoc("camera_cascade_distances"), CAMERA_CASCADE_COUNT, &camera_cascade_distances[1]);
+
+    glm::vec3 quadVertices[] = { {-1.0f,  1.0f, 0.0f}
+                               , {-1.0f, -1.0f, 0.0f}
+                               , { 1.0f,  1.0f, 0.0f}
+                               , { 1.0f, -1.0f, 0.0f}
+                               };
+
+    GLuint quadIndices[] = {0,1,2,2,1,3};
+
+    Model quadModel;
+    quadModel.load_verteces(quadVertices, 4);
+    quadModel.load_indices(quadIndices, 6);
+
+    // Размер текстуры тени от солнца
+    const GLuint sunShadow_resolution = 1024;
+    // Создадим буфер кадра для рендера теней
+    FBO sunShadowBuffer;
+    // Создадим текстуры для буфера кадра
+    TextureArray sunShadowDepth(CAMERA_CASCADE_COUNT, sunShadow_resolution, sunShadow_resolution, GL_DEPTH_ATTACHMENT, 4, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_DEPTH_COMPONENT);
+    // Правка фантомных теней
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_BORDER);
+    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_BORDER);
+    float shadowBorderColor[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
+    glTexParameterfv(GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_BORDER_COLOR, shadowBorderColor);
+    // Отключим работу с цветом
+    glDrawBuffer(GL_NONE);
+    glReadBuffer(GL_NONE);
+    // Активируем базовый буфер кадра
+    FBO::useDefault();
+
+    // Шейдер для расчета теней
+    ShaderProgram sunShadowShader;
+    // Загрузим шейдер
+    sunShadowShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/sun_shadow.vert");
+    sunShadowShader.load(GL_GEOMETRY_SHADER, "shaders/sun_shadow.geom");
+    sunShadowShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/empty.frag");
+    sunShadowShader.link();
+    
+    // Размер одной стороны кубической карты
+    const GLuint pointShadow_resolution = 500;
+    // Создадим буфер кадра для рендера теней от источников света
+    FBO pointShadowBuffer;
+    // Создадим текстуры для буфера кадра
+    TextureCubeArray pointShadowDepth(MAX_LIGHTS, pointShadow_resolution, pointShadow_resolution, GL_DEPTH_ATTACHMENT, 5, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_DEPTH_COMPONENT);
+    // Отключим работу с цветом
+    glDrawBuffer(GL_NONE);
+    glReadBuffer(GL_NONE);
+    // Активируем базовый буфер кадра
+    FBO::useDefault();
+
+    // Шейдер для расчета теней от точечных источников
+    ShaderProgram pointShadowShader;
+    // Загрузим шейдер
+    pointShadowShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/sun_shadow.vert");
+    pointShadowShader.load(GL_GEOMETRY_SHADER, "shaders/point_shadow.geom");
+    pointShadowShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/point_shadow.frag");
+    pointShadowShader.link();
+
+    // Создадим буфер для вычисления SSAO
+    GLuint attachments_ssao[] = { GL_COLOR_ATTACHMENT0 };
+    FBO ssaoBuffer(attachments_ssao, sizeof(attachments_ssao) / sizeof(GLuint));
+    // Создадим текстуры для буфера кадра
+    Texture ssaoTexture_raw(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT0, 0, GL_RED, GL_RED);
+    pssaoTexture_raw = &ssaoTexture_raw;
+    // Активируем базовый буфер кадра
+    FBO::useDefault();
+
+    // Стандартные параметры SSAO
+    SSAO_data ssao_data;
+    // Расчет масштабирования текстуры шума
+    ssao_data.scale = {WINDOW_WIDTH/4,WINDOW_HEIGHT/4};
+    // Генерируем случайные векторы
+    std::uniform_real_distribution<GLfloat> randomFloats(0.0, 1.0); // Генерирует случайные вещественные числа в заданном диапазоне
+    std::default_random_engine generator;
+    glm::vec3 sample; // Выборка
+    for (int i = 0; i < ssao_data.size; i++)
+    {
+        sample = {  randomFloats(generator) * 2.0 - 1.0
+                  , randomFloats(generator) * 2.0 - 1.0
+                  , randomFloats(generator)
+                 };
+        sample = glm::normalize(sample);
+        sample *= randomFloats(generator);
+        
+        // Отмасштабируем выборку
+        sample *= 0.1 + 0.9 * (i / (float)ssao_data.size) * (i / (float)ssao_data.size);
+        ssao_data.samples[i] = sample;
+    }
+    // Загрузка данных в uniform-буфер
+    UBO ssaoUB(&ssao_data, sizeof(SSAO_data), 4);
+
+    // Текстура шума
+    glm::vec3 noise_vecs[16];
+    for (int i = 0; i < 16; i++)
+        noise_vecs[i] = { randomFloats(generator) * 2.0 - 1.0
+                        , randomFloats(generator) * 2.0 - 1.0
+                        , 0.0f
+                        };
+    Texture noiseTexture(4,4, noise_vecs, 2, GL_RGBA32F, GL_RGB);
+
+    // Шейдер для расчета SSAO
+    ShaderProgram ssaoShader;
+    // Загрузим шейдер
+    ssaoShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/quad.vert");
+    ssaoShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/ssao.frag");
+    ssaoShader.link();
+    // Текстуры, используемые в шейдере
+    const char* ssaoShader_names[]  = {"gPosition", "gNormal", "noise"};
+    ssaoShader.bindTextures(ssaoShader_names, sizeof(ssaoShader_names)/sizeof(const char*));
+
+    // Создадим буфер для размытия SSAO
+    FBO ssaoBlurBuffer(attachments_ssao, sizeof(attachments_ssao) / sizeof(GLuint));  
+    // Создадим текстуры для буфера кадра
+    Texture ssaoTexture(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT0, 6, GL_RED, GL_RED); 
+    pssaoTexture = &ssaoTexture;
+    // Активируем базовый буфер кадра
+    FBO::useDefault();
+
+    // Шейдер для размытия SSAO
+    ShaderProgram ssaoBlurShader;
+    // Загрузим шейдер
+    ssaoBlurShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/quad.vert");
+    ssaoBlurShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/ssaoBlur.frag");
+    ssaoBlurShader.link();
+
+    // Модель прямоугольника
+    Model rectangle; 
+
+    // Вершины прямоугольника
+    glm::vec3 rectangle_verticies[] = {  {-0.5f, 0.0f, -0.5f}
+                                       , { 0.5f, 0.0f, -0.5f}
+                                       , { 0.5f, 0.0f,  0.5f}
+                                       , {-0.5f, 0.0f,  0.5f}
+                                    };
+    // Загрузка вершин модели
+    rectangle.load_verteces(rectangle_verticies, sizeof(rectangle_verticies)/sizeof(glm::vec3));
+
+    // индексы вершин
+    GLuint rectangle_indices[] = {0, 1, 2, 2, 3, 0}; 
+    // Загрузка индексов модели
+    rectangle.load_indices(rectangle_indices, sizeof(rectangle_indices)/sizeof(GLuint));
+
+    // Нормали
+    glm::vec3 rectangle_normals[] = {  {0.0f, 1.0f, 0.0f}
+                                     , {0.0f, 1.0f, 0.0f}
+                                     , {0.0f, 1.0f, 0.0f}
+                                     , {0.0f, 1.0f, 0.0f}
+                                    };
+    // Загрузка нормалей модели
+    rectangle.load_normals(rectangle_normals, sizeof(rectangle_normals)/sizeof(glm::vec3));
+
+    // Зададим горизонтальное положение перед камерой
+    rectangle.e_position().y = -1;
+    rectangle.e_position().z = 2;
+    rectangle.e_scale() = glm::vec3(4);
+
+    // Параметры материала
+    rectangle.material.ka = {0.05, 0.05, 0.05};
+    rectangle.material.kd = {1, 1, 1};
+
+    // Шейдер для рисования отладочных лампочек
+    ShaderProgram bulbShader;
+    // Загрузка и компиляция шейдеров
+    bulbShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/bulb.vert");
+    bulbShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/bulb.frag");
+    bulbShader.link();
+    
+    // Вершины для скайбокса
+    glm::vec3 skybox_verticies[] = {        
+        {-1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f, -1.0f},
+
+        {-1.0f, -1.0f,  1.0f},
+        {-1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        {-1.0f, -1.0f,  1.0f},
+
+        { 1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f, -1.0f},
+
+        {-1.0f, -1.0f,  1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f,  1.0f},
+        {-1.0f, -1.0f,  1.0f},
+
+        {-1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f,  1.0f},
+        {-1.0f,  1.0f, -1.0f},
+
+        {-1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f, -1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f, -1.0f},
+        {-1.0f, -1.0f,  1.0f},
+        { 1.0f, -1.0f,  1.0f}
+    };
+    // Модель скайбокса
+    Model skybox;
+    skybox.load_verteces(skybox_verticies, sizeof(skybox_verticies)/sizeof(glm::vec3));
+    TextureCube skybox_texture(TEX_DIFFUSE, {  "../resources/textures/skybox/px.jpg"
+                                             , "../resources/textures/skybox/nx.jpg"
+                                             , "../resources/textures/skybox/py.jpg"
+                                             , "../resources/textures/skybox/ny.jpg"
+                                             , "../resources/textures/skybox/pz.jpg"
+                                             , "../resources/textures/skybox/nz.jpg"
+                                            });
+
+    // Шейдер для скайбокса
+    ShaderProgram skyboxShader;
+    // Загрузим шейдеры
+    skyboxShader.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/skybox.vert");
+    skyboxShader.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/skybox.frag");
+    skyboxShader.link();
+    // Привязка текстуры скайбокса
+    const char* skybox_shader_names[]  = {"skybox"};
+    skyboxShader.bindTextures(skybox_shader_names, sizeof(skybox_shader_names)/sizeof(const char*));
+    
+    // Значение гамма-коррекции
+    UBO gamma(&inv_gamma, sizeof(inv_gamma), 4);
+
+    // Пока не произойдет событие запроса закрытия окна
+    while(!glfwWindowShouldClose(window))
+    {
+        // Загрузка данных о камере
+        cameraUB.loadSub(&Camera::current().getData(), sizeof(CameraData));
+        // Загрузим информацию об источниках света
+        Light::upload(light_data);
+        // Загружаем информацию о направленном источнике
+        Sun::upload(sun_data);
+
+        // Активируем G-кадра
+        gbuffer.use();
+        // Используем шейдер с освещением
+        gShader.use();
+        // Очистка буфера цвета и глубины
+        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
+
+        // Тут производится рендер
+        scene.render(gShader, material_data);
+        rectangle.render(gShader, material_data);
+
+        // Активируем буфер SSAO
+        ssaoBuffer.use();
+        // Используем шейдер для расчета SSAO
+        ssaoShader.use();
+        // Очистка буфера цвета
+        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
+        // Подключаем текстуры G-буфера
+        gPosition.use();
+        gNormal.use();
+        // Подключаем текстуру шума для SSAO
+        noiseTexture.use();
+        // Рендерим прямоугольник
+        quadModel.render();
+
+        // Активируем буфер размытия SSAO
+        ssaoBlurBuffer.use();
+        // Используем шейдер для размытия SSAO
+        ssaoBlurShader.use();
+        // Очистка буфера цвета
+        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
+        // Подключаем текстуру сырого SSAO
+        ssaoTexture_raw.use();
+        // Рендерим прямоугольник
+        quadModel.render();
+
+        // Изменим размер вывода для тени
+        glViewport(0, 0, sunShadow_resolution, sunShadow_resolution);
+        // Активируем буфер кадра для теней от солнца
+        sunShadowBuffer.use();
+        // Подключим шейдер для расчета теней
+        sunShadowShader.use();
+        // Очистка буфера глубины
+        glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
+        // Рендерим геометрию в буфер глубины
+        scene.render(sunShadowShader, material_data);
+        rectangle.render(sunShadowShader, material_data);
+
+        // Изменим размер вывода для стороны кубической карты точечного источника
+        glViewport(0, 0, pointShadow_resolution, pointShadow_resolution);
+        // Активируем буфер кадра для теней от солнца
+        pointShadowBuffer.use();
+        // Подключим шейдер для расчета теней
+        pointShadowShader.use();
+        // Очистка буфера глубины
+        glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
+        // Для каждого источника вызывается рендер сцены
+        for (int i = 0; i < Light::getCount(); i++)
+        {
+            glUniform1i(pointShadowShader.getUniformLoc("light_i"), i);
+            // Рендерим геометрию в буфер глубины
+            scene.render(pointShadowShader, material_data);  
+            rectangle.render(pointShadowShader, material_data);
+        }
+
+        // Изменим размер вывода для окна
+        glViewport(0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT);
+        // Активируем базовый буфер кадра
+        FBO::useDefault();
+        // Подключаем шейдер для прямоугольника
+        lightShader.use();
+        // Очистка буфера цвета и глубины
+        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
+        // Подключаем текстуры G-буфера
+        gPosition.use();
+        gNormal.use();
+        gDiffuseP.use();
+        gAmbientSpecular.use();
+        // Подключаем текстуры теней
+        sunShadowDepth.use();
+        pointShadowDepth.use();
+        // Подключим текстуру SSAO
+        ssaoTexture.use();
+        // Рендерим прямоугольник с расчетом освещения
+        quadModel.render();
+
+        // Перенос буфера глубины
+        FBO::useDefault(GL_DRAW_FRAMEBUFFER); // Базовый в режиме записи
+        gbuffer.use(GL_READ_FRAMEBUFFER); // Буфер геометрии в режиме чтения
+        // Копирование значений глубины 
+        glBlitFramebuffer(0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, 0, 0, WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_DEPTH_BUFFER_BIT, GL_NEAREST);
+        FBO::useDefault(); // Использование базового буфера для дальнейших работ
+
+        // Отрисовка скайбокса без записи глубины
+        glDepthMask(GL_FALSE);
+        // Используем шейдер для скайбокса
+        skyboxShader.use();
+        // Подключаем текстуру скайбокса
+        skybox_texture.use();
+        // Рендерим куб
+        skybox.render();
+        // Возвращаем запись глубины
+        glDepthMask(GL_TRUE);
+        
+        // Отрисовка отладочных лампочек со специальным шейдером
+        bulbShader.use();
+        Light::render(bulbShader, material_data);
+
+        // Представление содержимого буфера цепочки показа на окно
+        glfwSwapBuffers(window);
+        // Обработка системных событий
+        glfwPollEvents();
+    }
+    
+    return 0;
+}