ngzz-mc/internal/raycast/raycast.go

// Package raycast 体素射线拾取：DDA 步进（场景/方块交互与动画.md §2）。
//
// 返回三元组：hitBlock（被击中方块）、faceNormal（击中面法线）、prevBlock（放置位）。
// 客户端与服务器共用同一实现，保证双端判定一致。
package raycast

import "math"

// Hit 射线命中结果。
type Hit struct {
	X, Y, Z int32    // 被击中的方块坐标
	Face    [3]int32 // 击中面法线（±1 单位向量）
	Prev    [3]int32 // 放置位 = 被击中方块 - 面法线
	Dist    float64  // 命中距离
}

// Solid 方块可交互判定回调（用注册表 IsSolid 等）。
type Solid func(x, y, z int32) bool

// Cast 从 origin 沿 dir 做 DDA 体素步进，最大距离 maxDist，返回首个 solid 命中。
// dir 应为单位向量；分量接近 0 时对应轴 tDelta 取 +Inf（不会在该轴步进）。
func Cast(origin, dir [3]float64, maxDist float64, solid Solid) (Hit, bool) {
	x, y, z := int32(math.Floor(origin[0])), int32(math.Floor(origin[1])), int32(math.Floor(origin[2]))
	// 基准取整值（负数安全：不能用 int32() 截断，-0.5 会被截成 0）
	fx, fy, fz := math.Floor(origin[0]), math.Floor(origin[1]), math.Floor(origin[2])

	var step [3]int32
	var tDelta, tMax [3]float64
	for i := 0; i < 3; i++ {
		base := [3]float64{fx, fy, fz}[i]
		switch {
		case dir[i] > 0:
			step[i] = 1
			tDelta[i] = 1 / dir[i]
			tMax[i] = (base + 1 - origin[i]) / dir[i]
		case dir[i] < 0:
			step[i] = -1
			tDelta[i] = -1 / dir[i]
			tMax[i] = (origin[i] - base) / (-dir[i])
		default:
			step[i] = 0
			tDelta[i] = math.Inf(1)
			tMax[i] = math.Inf(1)
		}
	}

	var face [3]int32
	dist := 0.0
	for dist <= maxDist {
		if solid(x, y, z) {
			// 当前格命中：面法线指向射线来向（背离方块），放置位 = 命中格 + 面法线
			return Hit{X: x, Y: y, Z: z, Face: face, Prev: [3]int32{x + face[0], y + face[1], z + face[2]}, Dist: dist}, true
		}
		// 选择 tMax 最小的轴步进
		switch {
		case tMax[0] < tMax[1] && tMax[0] < tMax[2]:
			dist = tMax[0]
			x += step[0]
			tMax[0] += tDelta[0]
			face = [3]int32{-step[0], 0, 0}
		case tMax[1] < tMax[2]:
			dist = tMax[1]
			y += step[1]
			tMax[1] += tDelta[1]
			face = [3]int32{0, -step[1], 0}
		default:
			dist = tMax[2]
			z += step[2]
			tMax[2] += tDelta[2]
			face = [3]int32{0, 0, -step[2]}
		}
	}
	return Hit{}, false
}