基于 C++ 模仿我的世界游戏【100010587】

> # ♻️ 资源 > **大小：** 76.6MB > **文档链接：**[**https://www.yuque.com/sxbn/ks/100010587**](https://www.yuque.com/sxbn/ks/100010587) > **➡️ 资源下载：**[**https://download.csdn.net/download/s1t16/87404307**](https://download.csdn.net/download/s1t16/87404307) > **注：更多内容可关注微信公众号【神仙别闹】，如当前文章或代码侵犯了您的权益，请私信作者删除！** >  # 仿我的世界 ## 小组成员分工 | 姓名 | 学号 | 分工 | | --- | --- | --- | | | 16340034 | 项目场景搭建、阴影和抗锯齿、爆炸效果 | | | 16340039 | 搭建项目框架、方块渲染与纹理、光照模型、相机移动、模型导入、天空盒、获取图片资源(纹理贴图、天空盒、模型资源) | | | 16340043 | 方块的添加与删除、重力系统与碰撞检测 | ## 项目介绍 我们的项目是做一个类似于我的世界的一个游戏，这个游戏世界主要由一个个方块构成，不同方块的组合可以构成各式各样的建筑和场景。玩家可以通过“背包”选择不同的方块进行添加，也可以任意破环游戏世界中的方块。 这个游戏的主要功能为：可以选择不同的方块并在场景中添加该方块，可以破坏场景中的方块、摄像机视角的自由移动、光照与阴影、方块纹理贴图、模型的导入、天空盒、文字的显示、重力系统与碰撞检测、雨雪粒子系统、特殊方块的爆炸效果、抗锯齿。 ## 实现结果 项目实现结果如本目录下的演示视频所示。 ## 开发环境及第三方库 本项目的开发在 windows 系统下进行，使用的编辑器是 visual studio 2017，sdk 版本取决于开发成员本地 sdk 版本，解决方案平台为 `x86`。 本项目使用的第三方库： - glfw3 - glad - glm - imgui - assimp - freetype - stb_image ## 功能列表 本项目实现的功能列表如下： ### Basic - Camera Roaming - Simple lighting and shading(phong) - Texture mapping - Shadow mapping - Model import & Mesh viewing ### Bonus - Sky Box (天空盒) - Display Text (显示文字，中文/英文/立体/平面)（未完成） - Gravity System and Collision Detection (重力系统与碰撞检测)（未完成） - Particle System (粒子系统: 渲染雨、雪、雾等)（未完成） - Explosion Eect (爆炸效果)（未完成） - Anti-Aliasing (抗锯齿) ## 功能介绍 ### Camera Roaming 封装了一个 Camera 类, 支持视角移动以及缩放  **初始化属性值** ``` // 相机的位置 glm::vec3 Position = glm::vec3(0.0f, 2.0f, 0.0f); // 相机的前向量 glm::vec3 Front = glm::vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f); // 相机的上向量 glm::vec3 Up = glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f); // 相机的右向量 glm::vec3 Right; // 观察坐标 glm::vec3 WorldUp = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f); ``` **视角移动** 我们利用欧拉角（Euler Angle），通过在 3D 空间中旋转的三个值（pitch, yaw, roll）进行视角的移动。利用它们的结合，我们可以算出 3D 空间中的任何旋转的向量。  如果我们在 xz 平面上，向 y 轴看去，我们可以计算其长度 y 方向的强度（Strength）。对于给定的俯仰角 theta，我们可以使用语句表示： ``` direction.y = sin(glm::radians(pitch)); ``` 同样地，我们需要更新 x 与 z 分量： ``` direction.x = cos(glm::radians(pitch)); direction.z = cos(glm::radians(pitch)); ``` **实现按键的移动** 我们通过跟踪一个时间差（Deltatime），把所有速度乘以这个 `deltaTime` 值，可以调整移动速度。如果 `deltaTime` 值很大，那么上一帧渲染花费更多的时间，所以这一帧需要更高的速度进行平衡。 ``` void ProcessKeyboard(Camera_Movement direction, float deltaTime) { // 间隔时间是每一帧的间隔时间,为了使移动更平滑 float velocity = MovementSpeed * deltaTime; if (direction == FORWARD) Position += Front * velocity; if (direction == BACKWARD) Position -= Front * velocity; if (direction == LEFT) Position -= Right * velocity; if (direction == RIGHT) Position += Right * velocity; } ``` ### Light 使用 Phong Light Model 创建点光源, 放置在 SkyBox 的太阳处  phong 光照模型由环境（Ambient）、漫反射（Diffuse）以及镜面（Sepcular）光照组成。 - 环境光照会改变光照的强度，实现物体的明暗效果 - 漫反射以及镜面光照则改变物体受光照的影响 - 漫反射分量越大，物体对着光源的那部分就会越亮 - 镜面光照分量越大则物体反光能力越强（越容易在物体表面上出现亮点） ### SkyBox 天空盒通过立方体贴图实现  通过六个面的填空图像合成一个天空盒，在渲染的时候，我们需要天空盒显示在所有物体的后面，一个方法是一开始先渲染天空盒，但是在一般情况下，天空盒只是有少部分是可见的。因此这里使用了提前深度测试来丢弃片段，最后才渲染天空盒。 在着色器中，把天空盒的 w 分量调成 `1` ``` void main() { TexCoords = aPos; vec4 pos = projection * view * vec4(aPos, 1.0); gl_Position = pos.xyww; } ``` 需要把深度测试的方式改成 `GL_LEQUAL`，表示在片段深度值小于等于缓冲区的深度值时通过测试，这样天空盒就会被认为是最后面的 ``` glDepthFunc(GL_LEQUAL); this->skyShader->Use(); glBindVertexArray(skyboxVAO); glActiveTexture(GL_TEXTURE0); glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, this->skyBox->ID); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36); glBindVertexArray(0); glDepthFunc(GL_LESS); ``` 最后把深度测试方式调回默认的 `GL_LESS` ### Block Render 我们使用的方块都是标准的立方体, 对于不同种类的方块, 只需要传入不同的纹理即可. 自定义 Point 类, Block 类 ``` class Point { ... }; class Block { ... }; ``` 在 Block 类中加载对应的纹理 ``` // 加载Block纹理 unsigned int loadBlockTexture(char const* path) { unsigned int textureID; glGenTextures(1, &textureID); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID); // 为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); int width, height, nrChannels; unsigned char* data = stbi_load(path, &width, &height, &nrChannels, 0); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, w