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圖形界面大世界地圖聚合

發(fā)布時間：2022-06-18 14:18:12瀏覽：6987點贊：

石雕制做

那次由Meta42撰寫的《300行標(biāo)識符同時實現(xiàn)Minecraft(我的當(dāng)今世界)大當(dāng)今世界地圖聚合》受了大批雅雷，并贏得了創(chuàng)舉

書名鏡像：https://zhuanlan.zhihu.com/p/28730967

我先對并科學(xué)研究了該文中的標(biāo)識符

，作出了一點兒改良——在當(dāng)今世界地圖上點選會剪除兩個魔方。那個新機能這類更動十分小

，但可能將正好是聽眾們萌妹以期的機能，因此把方式擷取給他們

，Jaunpur

，他們親自動手作出Minecraft為期不遠(yuǎn) ?

除此之外，為的是合乎本時評才華出眾的特征

，責(zé)任編輯分兩部份講

，第三部份帶著萌新們盡量看懂Meta42天神加進(jìn)的標(biāo)識符可視化控制技術(shù)，第三部份做標(biāo)識符預(yù)測并更動

，讓當(dāng)今世界地圖能被掘出坑來

。劍客們能間接翻閱第三部份。

1
、用標(biāo)識符創(chuàng)建3D數(shù)學(xué)模型的基本上原理

他們極難透過一則十分鐘的該文專業(yè)委員會流程3D可視化的方式

。但我想透過單純的相片和表明，讓他們認(rèn)知許多基本上的基本上概念

，進(jìn)而約莫看懂Minecraft的大當(dāng)今世界地圖聚合的大體關(guān)鍵步驟

。

如何用腳本畫出兩個3D立方體呢？

、確定某個頂點的位置

，由于邊長固定，其他頂點位置很容易確定

。

、畫三角形，兩個正方形面由兩個三角形構(gòu)成

，如圖：

對應(yīng)工程中的標(biāo)識符為：

voidBuildFace(BlockTypetypeid,Vector3corner,Vector3up,Vector3right,boolreversed,List<Vector3>verts,List<Vector2>uvs,List<int>tris){// index是之前畫過的所有的頂點的總數(shù)
，因為還有其它面的存在intindex=verts.Count;// up和right分別是向上和向右的單位方向向量，正方形很容易確定四個頂點的位置verts.Add(corner);verts.Add(corner+up);verts.Add(corner+up+right);verts.Add(corner+right);// UV坐標(biāo)和貼圖有關(guān), 他們先不管它Vector2uvWidth=newVector2(0.25f,0.25f);…………省略UV的部份…………// 頂點順序不同，就朝向不同的方向（3D的面只能從兩個方向看，另兩個方向看不見）// 比如立方體和上面朝上，下面朝下。上面只能從上面看見，下面要從下面才能看見// 如果兩個三角形的頂點0 1 2是順時針，1 0 2就是逆時針。if(reversed){tris.Add(index+0);tris.Add(index+1);tris.Add(index+2);tris.Add(index+2);tris.Add(index+3);tris.Add(index+0);}else{tris.Add(index+1);tris.Add(index+0);tris.Add(index+2);tris.Add(index+3);tris.Add(index+2);tris.Add(index+0);}// 以上標(biāo)識符把頂點都加入verts列表，把頂點序號都放入了tris列表。之后由其他函數(shù)// 把所有的頂點和序號信息都傳給渲染器}

我給這段標(biāo)識符加上了詳細(xì)的注釋

，能看到

，要點就是頂點和頂點順序，以下表明頂點順序存在的意義：

比如那個正方形，有兩個三角形

，理論上來說一共有6個頂點

。但由于3D數(shù)學(xué)模型有大批頂點是公共的，因此渲染的時候都是盡量復(fù)用頂點提高效率

。上圖只需要4個頂點既可

，但要再用兩個列表指定順序，比如0

、1

、2、2

、3

、0，就能畫出兩個三角面了

。那么如果逆時針畫1

、0、2

、3

、2、0

，也能畫出來

。但那個面的方向是反的。

什么是面的正反方向呢

？他們只要在Unity里隨便拉兩個Plane平面

，然后從高處往下和低處往上看，自然就明白了

。

從低處往上看

，Plane消失了，只能看到選中的輪廓

。這表明3D的面是有正反之分的

。

明白了BuildFace函數(shù)在干嘛

，再看BuildBlock函數(shù)就單純了

，因為BuildBlock函數(shù)就是調(diào)用了6次BuildFace函數(shù)，分別畫立方體的上下左右前后六個面而已

。但在畫面之前

，先判斷了該面是不是能跳過不畫：

if(CheckNeedBuildFace(x-1,y,z))BuildFace(typeid,newVector3(x,y,z),Vector3.up,Vector3.forward,false,verts,uvs,tris);

然后呢，BuildChunk來調(diào)用BuildBlock聚合每兩個魔方

，那個流程大部份是固定的寫法

，我也寫了詳細(xì)注釋。

publicvoidBuildChunk(){// 新建兩個Mesh，也就是網(wǎng)格chunkMesh=newMesh();// 創(chuàng)建三個List，存放所有的頂點、UV、序號。數(shù)量可能將十分多List<Vector3>verts=newList<Vector3>();List<Vector2>uvs=newList<Vector2>();List<int>tris=newList<int>();//遍歷chunk, 聚合其中的每兩個Blockfor(intx=0;x<width;x++){for(inty=0;y<height;y++){for(intz=0;z<width;z++){BuildBlock(x,y,z,verts,uvs,tris);}}}// 把List里面的所有信息送到網(wǎng)格里面chunkMesh.vertices=verts.ToArray();chunkMesh.uv=uvs.ToArray();chunkMesh.triangles=tris.ToArray();//固定寫法，網(wǎng)格刷新并賦值給相應(yīng)的Unity組件meshFilter和meshColliderchunkMesh.RecalculateBounds();chunkMesh.RecalculateNormals();meshFilter.mesh=chunkMesh;meshCollider.sharedMesh=chunkMesh;}

到此為止就差不多啦，作為暫時不想深入可視化細(xì)節(jié)的聽眾

，以上解說加上注釋

，已經(jīng)足夠表明用標(biāo)識符來組裝網(wǎng)格的整體思路了。如果你透過閱讀以上一段內(nèi)容對Mesh的構(gòu)建和使用有了一點兒感性的認(rèn)識

，我就算沒白寫這么多?

2
、預(yù)測標(biāo)識符結(jié)構(gòu)，加入挖坑邏輯

其實Meta42給出的可視化方式

，是完全支持Minecraft那樣的挖坑效果的

。同時實現(xiàn)挖坑不難，但預(yù)測標(biāo)識符的過程必不可少

。我花了不少時間搞清楚了原來的標(biāo)識符邏輯

，而最終的修改比想象中單純的多。

首先

，整個Unity工程的核心腳責(zé)任編輯件只有兩個

，就是Chunk.cs。Chunk類代表了Chunk對象

，也就是20 * 20魔方組成的兩個大格子

。他們的標(biāo)識符全都是針對某個Chunk這類進(jìn)行操作的，但注意

，只有個別static字段和方式

，是全局唯一的，它們是：

publicstaticList<Chunk>chunks=newList<Chunk>();publicstaticChunkGetChunk(Vector3wPos)

chunks列表整個當(dāng)今世界只有兩個

，用于存放所有Chunk

。而某兩個Chunk中的所有魔方Block，則是存儲在那個字段里：

BlockType[,,]map;

單純地說

，整個當(dāng)今世界是由一系列Chunk組成

，每個Chunk里有個20*20*20的三維數(shù)組，存放著每兩個格子Block的情況

。他們只要修改BlockType[,,] map那個數(shù)組里面某兩個格子map[i,j,k] = None

，它就變成了空（也就是被剪除了），同理

，只要設(shè)置某個坐標(biāo)為Grass

，它就變成了草地，就是這么單純。

注：修改完map的數(shù)據(jù)后

，只要調(diào)用BuildChunk() 方式即可生效

。因此挖坑方式很單純：

publicboolDig(intx,inty,intz){map[x,y,z]=BlockType.None;BuildChunk();returntrue;}

有了那個Dig函數(shù)，理論上你就能間接指定x y z挖坑了?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，F(xiàn)在還缺一步鼠標(biāo)點選操作

。

3、鼠標(biāo)操作挖坑

他們不在原來的Player.cs腳本里亂改了

，新建兩個HitBlock.cs來處理鼠標(biāo)點選

。該腳本掛在Player的GameObject上。

publicclassHitBlock:MonoBehaviour{voidUpdate(){if(Input.GetMouseButtonDown(0)){// 3D游戲點選屏幕都是發(fā)射射線來做，不再贅述Rayray=Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);RaycastHithitt=newRaycastHit();Physics.Raycast(ray,outhitt,1000);if(hitt.transform!=null){// 根據(jù)3D空間中的點坐標(biāo)，贏得對應(yīng)的大Chunk對象，Chunk里已經(jīng)提供了該方式Debug.Log("hitt.point="+hitt.point);Chunkchunk=Chunk.GetChunk(hitt.point);// chunk.transform.position 其實是整塊Chunk底面最角上一點兒的坐標(biāo)，也就是該Chunk的原點// hitt.point是當(dāng)今世界坐標(biāo)，減去chunk的起點，就是對該chunk來說的局部坐標(biāo)Vector3v=hitt.point-chunk.transform.position;// Unity能間接獲取碰撞點的法線// 根據(jù)法線方向就知道了你點選的是側(cè)面還是上面  。那個地方坐標(biāo)換算需要仔細(xì)考慮if(Mathf.Abs(hitt.normal.y)>0.01){Debug.Log("上表面");chunk.Dig((int)v.x,(int)v.y-1,(int)v.z);}else{Debug.Log("側(cè)面");chunk.Dig((int)v.x,(int)v.y,(int)v.z);}// 注：我沒有同時實現(xiàn)底面  ，其實確實存在從下往上挖的情況，再說吧 XD}}}}

那個腳本的要點：

、發(fā)射射線

，贏得點選的點的3D坐標(biāo)。

、用Chunk.GetChunk()函數(shù)能查找到點選的點是對應(yīng)哪個Chunk

。注：Chunk.GetChunk函數(shù)是遍歷所有Chunk查找的，顯然沒有必要

、能優(yōu)化

，不過對責(zé)任編輯來說無所謂。

、根據(jù)是上面還是側(cè)面

，能算出到底玩家想挖哪兩個魔方。調(diào)用之前寫的Chunk.Dig方式即可

。

完成 ????~~看看效果：

總結(jié)

責(zé)任編輯初衷是修改和擴展他們喜愛的兩個游戲原型

，但寫完發(fā)現(xiàn)大部份篇幅都是對上一則內(nèi)容的講解和預(yù)測，不過這樣也挺好

，合乎咱們時評的定位

。

其實修改和維護(hù)別人寫的標(biāo)識符

，也是一項很常見的工作

。改良別人的標(biāo)識符其實不比他們從頭撰寫單純，因此這項工作也不太受人歡迎，但相信我

，這項工作十分重要?

。

本篇中3D數(shù)學(xué)模型聚合的控制技術(shù)屬于高級控制技術(shù)，但其實難度并不很大

，希望此文能引起游戲開發(fā)愛好者們的興趣

。 (?????) ??

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