Mineworld

Mineworld 是一个使用 C++20 开发的多人在线体素游戏实验项目

已实现功能

• 支持本地游戏、远程游戏、无窗口客户端和专用服务器
• 基于 16×16×16 区块的体素世界、基础地形生成和多人同步
• 基于 EnTT 的玩家、机器人和物理实体
• 基于 bgfx、GLFW 和 ImGui 的渲染及界面
• 基于 Asio、UDP 和 KCP 的可靠网络通信
• 使用 FlatBuffers 序列化握手、输入、命令、聊天、实体和区块数据
• 游戏内聊天与调试命令、统一输入历史，以及专用服务器和无窗口客户端的命令行入口
• 集成 Tracy 性能分析

构建

项目使用 C++20、CMake、Ninja 和 vcpkg，并已在 MSVC 下测试通过

已加入 Windows / Linux 分支，Linux 分支尚未构建或运行验证

cmake --build build --config Debug

可执行文件和运行配置生成到 bin/

修改头文件或类布局后，如果编译链接成功，但出现崩溃/输入无反应等疑难问题，尝试编译时增加参数 --clean-first

测试

测试统一由 mineworld_tests 目标构建，并使用 GoogleTest 注册独立用例，CTest 可以单独筛选用例并报告具体断言位置

cmake -S . -B build -DMINEWORLD_BUILD_TESTS=ON
cmake --build build --config Debug
ctest --test-dir build --output-on-failure

运行

启动客户端：

bin/mineworld.exe [client]

启动专用服务器：

bin/mineworld.exe server
bin/mineworld.exe server --port 40001

启动无窗口客户端，默认直接连接服务器，也可以使用内置服务器：

bin/mineworld.exe headless-client
bin/mineworld.exe headless-client --address 127.0.0.1 --port 40000
bin/mineworld.exe headless-client --integrated-server
bin/mineworld.exe headless-client --integrated-server --port 40001

计划

当前

• 无

架构

• 事件系统
• 输入系统
• Lua，Sol2，协程
• Handle资源管理系统热加载（音乐，音效，材质，贴图集，着色器，脚本）
• actor增量同步
• 区域Region概念
  • 实体查询
  • 批量存取
  • 视锥测试
  • 玩法分区
• 服务器区块
  • 区块生成批量set接口
  • 永久区块
  • 增量修改
  • 热区块和冷区块，冷区块使用RLE+区间树/线段树或者LZ4
  • leveldb，使用LZ4
  • 固定大小的工作线程池
    • 主线程负责计算需求、更新状态机、投递任务和提交完成结果
    • 工作线程只读取 chunkPos、generationId 和不可变世界生成参数，生成 ChunkData 并写入线程安全完成队列
    • 提交前校验区块状态、requesterCount 和 generationId，过期结果直接丢弃
    • 服务器关闭时停止接收任务，清空未开始任务，等待工作线程退出并丢弃无效结果
• 客户端区块
  • 批量buildAirRows
  • 热缓存和冷缓存
  • 多线程网格构建
  • 区块边界用颜色表示不同加载状态
  • 贪婪网格，影响纹理/平滑光照/AO/透明
  • 新区块平滑显示
  • 远距离区块景深
  • 区块LOD，优化draw call

玩法

• 24旋转态
• RayCast选择方块
• 破坏和放置方块
• 方块定义数据化
• 地形生成：Perlin Noise，Simplex Noise，3D Noise，Wave Function Collapse
• 世界生成：温度场/湿度场/大陆性/侵蚀度/山脉强度，河流，建筑
• 寻路算法：NavMesh，Jump Point Search
• 类似红石的门电路
• NPC实体
• 删除spawn配置，改成自动寻找最高点
• 传送
  • 重发coreChunks
  • 客户端视野，避免cull grid过大
  • lastChunkPos写成哨兵
• 多世界
• 昼夜系统

网络

• 控制、实体、必需区块和普通区块使用独立队列，按顺序发送，存在队头阻塞后再考虑 KCP 多通道
• 字节令牌桶限制区块进入 KCP 的速率，超过 KCP 高水位时暂停普通区块
• Snapshot 和输入都可能停止发送时，增加 KeepAlive
• 考虑公网：三次握手，NAT
• 增加服务器错误，当前handleHandshake和onClientHello等地方出错会等待超时

渲染

• 线框模式
• 贴图集，材质
• 阴影映射
• 环境光遮蔽
• 方块光照传播算法
• LOD
• 光线追踪
• ImGui动态纹理
  • 删除GetGlyphRangesChineseFull

工具

• 多机器人压力测试
• 游戏内更改设置，客户端设置/世界设置