去年我在Steam上玩到Blockpost时,突然冒出个念头:要是能自己做个类似的体素射击游戏该多酷!可当我真打开Unity想动手时,发现现成引擎总有些用不顺手的地方。就像你穿着别人的拖鞋走路,虽然能走,但总感觉硌脚。于是我开始琢磨——不如自己造双合脚的拖鞋?
准备你的工具箱
别急着写代码,咱们先理清思路。做引擎就像造汽车,得先选好发动机和底盘。
选对趁手的兵器
- C++:虽然学习曲线陡,但性能就像跑车发动机
- OpenGL 4.3:支持计算着色器,处理体素数据更高效
- GLFW:比SDL更适合处理多窗口场景
- glm数学库:处理3D变换就像搭积木
开发周期 | 预计功能 | 难度系数 |
第1周 | 基础渲染框架 | ★★☆ |
第3周 | 物理碰撞系统 | ★★★ |
第6周 | 网络同步模块 | ★★★★ |
引擎核心四重奏
记得我第一次尝试时,在渲染循环里卡了三天。后来发现,把引擎拆成四个模块就像玩拼图,容易多了。
1. 渲染引擎:给方块注入灵魂
初始化窗口时,记得开启深度测试和面剔除。处理体素数据时,用八叉树结构存储,内存占用能减少40%。这是我的顶点着色器片段:
version 430 corelayout(location=0) in vec3 aPos;uniform mat4 MVP;void main {gl_Position = MVP vec4(aPos, 1.0);
2. 物理系统:让方块活起来
实现AABB碰撞检测时,我参考了《Real-Time Collision Detection》。记得处理玩家下坡时,要给速度向量加个斜率修正,否则角色会像在冰面打滑。
3. 资源管理器:你的数字仓库
- 用LRU缓存管理纹理
- 异步加载时显示进度条
- 体素配置文件用JSON格式
4. 输入系统:连接现实与虚拟
处理键鼠输入时,我设计了双缓冲机制:当前帧输入和下一帧预输入分开处理,解决操作延迟问题。
打造趁手的工具链
好的引擎就像瑞士军刀,要自带实用工具。我花了周末时间用ImGui做了这些:
体素地图编辑器
支持笔刷大小调节和材质混合,保存时采用分块压缩存储,地图文件体积缩小了70%。
实时调试面板
- 帧率曲线图
- 内存占用监控
- 物理碰撞可视化
性能优化实战
当首次渲染百万方块时,我的电脑风扇开始哀嚎。通过这三板斧,帧率从15fps提升到60fps:
- 视锥体剔除:减少60%渲染调用
- 实例化渲染:批次调用减少90%
- LOD系统:远景方块合并简化
从引擎到游戏
现在咱们用自研引擎做个Demo:
建造模式实现
射线检测时要注意方块边缘精度,我改进了体素遍历算法,参考了《Amanatides & Woo》的DDA方法。
射击系统设计
弹道计算要考虑重力影响,伤害衰减用二次函数模拟更真实。击中不同材质时,我设计了五种粒子效果。
窗外的天色渐渐暗下来,屏幕里的方块世界却越来越鲜活。当第一个自制角色在体素建筑间跳跃时,那种成就感比通关任何游戏都来得强烈。也许明天该试试给引擎加个天气系统?雨滴打在方块上的效果应该会很酷...