feat(light): 天空光按列灌入、方块光 BFS 传播、光源移除重算、跨区块溢出（含测试）
This commit is contained in:
NianGao Dev
118
internal/light/light.go
Normal file
118
internal/light/light.go
Normal file
@@ -0,0 +1,118 @@
|
||||
// Package light 光照系统：天空光按列灌入 + 方块光 BFS + 光源移除重算（场景/光照.md）。
|
||||
//
|
||||
// 双通道：sky（日光）与 block（火把等）各自 4-bit（0–15），存于区块（chunk 包）。
|
||||
// 传播规则：6 邻格 BFS，每格衰减 1，被不透明方块阻隔；光传播上限 15 格。
|
||||
package light
|
||||
|
||||
// Pos 方块整数坐标。
|
||||
type Pos struct{ X, Y, Z int32 }
|
||||
|
||||
// World 光照传播所需的最小世界访问接口（支持跨区块，光照.md §6）。
|
||||
type World interface {
|
||||
// Opaque 完全遮光判定（与渲染共用单一来源：block.Registry.IsOpaque）。
|
||||
Opaque(x, y, z int32) bool
|
||||
// BlockLight 读取方块光（4-bit，0–15）。
|
||||
BlockLight(x, y, z int32) uint8
|
||||
// SetBlockLight 写入方块光。
|
||||
SetBlockLight(x, y, z int32, v uint8)
|
||||
// SourceLight 返回方块自身发光等级（火把 14、岩浆 15，光照.md §4）。
|
||||
SourceLight(x, y, z int32) uint8
|
||||
// SkyLight / SetSkyLight 天空光读写。
|
||||
SkyLight(x, y, z int32) uint8
|
||||
SetSkyLight(x, y, z int32, v uint8)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// dirs 6 个相邻方向。
|
||||
var dirs = [6][3]int32{
|
||||
{1, 0, 0}, {-1, 0, 0},
|
||||
{0, 1, 0}, {0, -1, 0},
|
||||
{0, 0, 1}, {0, 0, -1},
|
||||
}
|
||||
|
||||
// MaxLevel 光传播等级上限（0–15）。
|
||||
const MaxLevel = 15
|
||||
|
||||
// SkyFill 天空光按列初始化（光照.md §3）：列顶注入 15，每下降 1 格减 1，穿过不透明方块后归零。
|
||||
func SkyFill(w World, minX, maxX, minZ, maxZ int32) {
|
||||
for x := minX; x <= maxX; x++ {
|
||||
for z := minZ; z <= maxZ; z++ {
|
||||
lvl := uint8(MaxLevel)
|
||||
for y := int32(255); y >= 0; y-- {
|
||||
w.SetSkyLight(x, y, z, lvl)
|
||||
if w.Opaque(x, y, z) {
|
||||
// 光线不能穿过不透明方块：其下每格递减，直至 0
|
||||
if lvl > 0 {
|
||||
lvl--
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Propagate 方块光 BFS 传播（光照.md §4）：光沿 6 邻格扩散，每格衰减 1，不透明阻隔。
|
||||
// seeds 为初始光源位置（如放置的火把，light=14）。
|
||||
func Propagate(w World, seeds []Pos) {
|
||||
q := make([]Pos, 0, 128)
|
||||
q = append(q, seeds...)
|
||||
for len(q) > 0 {
|
||||
p := q[0]
|
||||
q = q[1:]
|
||||
lv := w.BlockLight(p.X, p.Y, p.Z)
|
||||
if lv <= 1 {
|
||||
continue // 亮度不足继续传播
|
||||
}
|
||||
for _, d := range dirs {
|
||||
n := Pos{p.X + d[0], p.Y + d[1], p.Z + d[2]}
|
||||
if w.Opaque(n.X, n.Y, n.Z) {
|
||||
continue
|
||||
}
|
||||
if w.BlockLight(n.X, n.Y, n.Z) < lv-1 {
|
||||
w.SetBlockLight(n.X, n.Y, n.Z, lv-1)
|
||||
q = append(q, n)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// RemoveLight 光源移除后重算（光照.md §5 语义的简化等价实现）：
|
||||
// 以移除点为中心半径 MaxLevel 区域内方块光清零，再重灌区域内全部现存光源。
|
||||
// 依据：光传播上限 15 格，区域外不受影响，不会产生黑斑/亮斑。
|
||||
func RemoveLight(w World, removed []Pos, sources func(minX, minY, minZ, maxX, maxY, maxZ int32) []Pos) {
|
||||
// 计算受影响包围盒（含 15 格传播半径）
|
||||
var minX, minY, minZ = int32(1 << 30), int32(1 << 30), int32(1 << 30)
|
||||
var maxX, maxY, maxZ int32 = -1 << 30, -1 << 30, -1 << 30
|
||||
for _, p := range removed {
|
||||
minX, maxX = min32(minX, p.X-MaxLevel), max32(maxX, p.X+MaxLevel)
|
||||
minY, maxY = min32(minY, p.Y-MaxLevel), max32(maxY, p.Y+MaxLevel)
|
||||
minZ, maxZ = min32(minZ, p.Z-MaxLevel), max32(maxZ, p.Z+MaxLevel)
|
||||
}
|
||||
// 阶段 1：反向清除（区域内方块光清零）
|
||||
for x := minX; x <= maxX; x++ {
|
||||
for y := minY; y <= maxY; y++ {
|
||||
for z := minZ; z <= maxZ; z++ {
|
||||
w.SetBlockLight(x, y, z, 0)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 阶段 2：重新灌入（区域内现存全部光源：先复位光源自身亮度，再 BFS）
|
||||
seeds := sources(minX, minY, minZ, maxX, maxY, maxZ)
|
||||
for _, s := range seeds {
|
||||
w.SetBlockLight(s.X, s.Y, s.Z, w.SourceLight(s.X, s.Y, s.Z))
|
||||
}
|
||||
Propagate(w, seeds)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func min32(a, b int32) int32 {
|
||||
if a < b {
|
||||
return a
|
||||
}
|
||||
return b
|
||||
}
|
||||
|
||||
func max32(a, b int32) int32 {
|
||||
if a > b {
|
||||
return a
|
||||
}
|
||||
return b
|
||||
}
|
||||
207
internal/light/light_test.go
Normal file
207
internal/light/light_test.go
Normal file
@@ -0,0 +1,207 @@
|
||||
package light
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"path/filepath"
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
"mc/internal/block"
|
||||
"mc/internal/chunk"
|
||||
"mc/internal/coord"
|
||||
)
|
||||
|
||||
// chunkWorld 测试用 World 实现：多区块映射（验证跨区块光照溢出，光照.md §6）。
|
||||
type chunkWorld struct {
|
||||
reg *block.Registry
|
||||
chunks map[[2]int32]*chunk.Chunk
|
||||
}
|
||||
|
||||
// newChunkWorld 构造含注册表的多区块世界。
|
||||
func newChunkWorld(t *testing.T) *chunkWorld {
|
||||
t.Helper()
|
||||
reg, err := block.Load(filepath.Join("..", "..", "assets", "config", "blocks.json"))
|
||||
if err != nil {
|
||||
t.Fatalf("加载注册表失败: %v", err)
|
||||
}
|
||||
return &chunkWorld{reg: reg, chunks: map[[2]int32]*chunk.Chunk{}}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// addChunk 添加一个区块（初始全空气）。
|
||||
func (w *chunkWorld) addChunk(cx, cz int32) *chunk.Chunk {
|
||||
c := chunk.New(cx, cz)
|
||||
w.chunks[[2]int32{cx, cz}] = c
|
||||
return c
|
||||
}
|
||||
|
||||
// chunkAt 按世界坐标定位区块；未加载返回 nil。
|
||||
func (w *chunkWorld) chunkAt(x, z int32) *chunk.Chunk {
|
||||
return w.chunks[[2]int32{coord.ChunkCoord(x), coord.ChunkCoord(z)}]
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Opaque 遮光判定：未加载区块与世界边界视为阻隔（光照.md §6 延迟更新语义）。
|
||||
func (w *chunkWorld) Opaque(x, y, z int32) bool {
|
||||
if y < 0 || y >= chunk.Height {
|
||||
return true
|
||||
}
|
||||
c := w.chunkAt(x, z)
|
||||
if c == nil {
|
||||
return true
|
||||
}
|
||||
return w.reg.IsOpaque(c.Block(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z))))
|
||||
}
|
||||
|
||||
// BlockLight 读方块光。
|
||||
func (w *chunkWorld) BlockLight(x, y, z int32) uint8 {
|
||||
c := w.chunkAt(x, z)
|
||||
if c == nil {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
return c.BlockLight(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z)))
|
||||
}
|
||||
|
||||
// SetBlockLight 写方块光。
|
||||
func (w *chunkWorld) SetBlockLight(x, y, z int32, v uint8) {
|
||||
if c := w.chunkAt(x, z); c != nil {
|
||||
c.SetBlockLight(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z)), v)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// SourceLight 方块自身发光等级。
|
||||
func (w *chunkWorld) SourceLight(x, y, z int32) uint8 {
|
||||
c := w.chunkAt(x, z)
|
||||
if c == nil {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
return w.reg.Light(c.Block(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z))))
|
||||
}
|
||||
|
||||
// SkyLight 读天空光。
|
||||
func (w *chunkWorld) SkyLight(x, y, z int32) uint8 {
|
||||
c := w.chunkAt(x, z)
|
||||
if c == nil {
|
||||
return 15
|
||||
}
|
||||
return c.SkyLight(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z)))
|
||||
}
|
||||
|
||||
// SetSkyLight 写天空光。
|
||||
func (w *chunkWorld) SetSkyLight(x, y, z int32, v uint8) {
|
||||
if c := w.chunkAt(x, z); c != nil {
|
||||
c.SetSkyLight(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z)), v)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// placeTorch 放置火把并初始化其方块光（等效游戏内放火把流程）。
|
||||
func (w *chunkWorld) placeTorch(x, y, z int32) Pos {
|
||||
torch, _ := w.reg.ID("torch")
|
||||
c := w.chunkAt(x, z)
|
||||
c.Fill(int(coord.LocalCoord(x)), int(y), int(coord.LocalCoord(z)), block.NewState(torch, 0))
|
||||
p := Pos{X: x, Y: y, Z: z}
|
||||
w.SetBlockLight(x, y, z, w.SourceLight(x, y, z)) // 14
|
||||
return p
|
||||
}
|
||||
|
||||
// TestSkyFill 验证天空光按列灌入与衰减（光照.md §3）。
|
||||
// 语义：光从列顶 15 开始，每穿过一个方块减 1，空气不减；最低 0。
|
||||
func TestSkyFill(t *testing.T) {
|
||||
w := newChunkWorld(t)
|
||||
c := w.addChunk(0, 0)
|
||||
stone, _ := w.reg.ID("stone")
|
||||
// 造一个 y=30..70 的石柱（表面 y=70）
|
||||
for y := 30; y <= 70; y++ {
|
||||
c.Fill(8, y, 8, block.NewState(stone, 0))
|
||||
}
|
||||
SkyFill(w, 0, 15, 0, 15)
|
||||
if got := w.SkyLight(8, 80, 8); got != 15 {
|
||||
t.Fatalf("表面上方天空光期望 15，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.SkyLight(8, 70, 8); got != 15 {
|
||||
t.Fatalf("表面方块天空光期望 15，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.SkyLight(8, 69, 8); got != 14 {
|
||||
t.Fatalf("表面下方 1 格期望 14，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.SkyLight(8, 60, 8); got != 5 {
|
||||
t.Fatalf("表面下方 10 格期望 5，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.SkyLight(8, 55, 8); got != 0 {
|
||||
t.Fatalf("表面下方 15 格期望 0，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.SkyLight(8, 40, 8); got != 0 {
|
||||
t.Fatalf("更深处方块光期望 0，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// TestPropagate 验证方块光 BFS 衰减与遮挡（光照.md §4）。
|
||||
func TestPropagate(t *testing.T) {
|
||||
w := newChunkWorld(t)
|
||||
c := w.addChunk(0, 0)
|
||||
seed := w.placeTorch(8, 65, 8)
|
||||
// 遮挡墙：火把东侧放石头
|
||||
stone, _ := w.reg.ID("stone")
|
||||
c.Fill(9, 65, 8, block.NewState(stone, 0))
|
||||
|
||||
Propagate(w, []Pos{seed})
|
||||
if got := w.BlockLight(8, 64, 8); got != 13 {
|
||||
t.Fatalf("火把下方期望 13，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.BlockLight(8, 66, 8); got != 13 {
|
||||
t.Fatalf("火把上方期望 13，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.BlockLight(9, 65, 8); got != 0 {
|
||||
t.Fatalf("石头遮挡处期望 0，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.BlockLight(7, 65, 8); got != 13 {
|
||||
t.Fatalf("火把西侧期望 13，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
if got := w.BlockLight(8, 51, 8); got != 0 {
|
||||
t.Fatalf("14 格外期望 0，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// TestCrossChunk 验证火把贴墙跨区块溢出（光照.md §6 踩坑）。
|
||||
func TestCrossChunk(t *testing.T) {
|
||||
w := newChunkWorld(t)
|
||||
w.addChunk(0, 0)
|
||||
w.addChunk(1, 0)
|
||||
seed := w.placeTorch(15, 65, 8) // 区块 (0,0) 最东侧
|
||||
|
||||
Propagate(w, []Pos{seed})
|
||||
// (16,65,8) 属于区块 (1,0) 局部 (0,65,8)
|
||||
if got := w.BlockLight(16, 65, 8); got != 13 {
|
||||
t.Fatalf("跨区块溢出期望 13，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// TestRemoveLight 验证光源移除重算：另一光源的光仍保留（光照.md §5）。
|
||||
func TestRemoveLight(t *testing.T) {
|
||||
w := newChunkWorld(t)
|
||||
w.addChunk(0, 0)
|
||||
w.addChunk(1, 0)
|
||||
a := w.placeTorch(8, 65, 8)
|
||||
b := w.placeTorch(20, 65, 8) // 第二个火把（区块 (1,0)）
|
||||
Propagate(w, []Pos{a, b})
|
||||
|
||||
// 先移除火把 A 的方块（变回空气），再做 relight
|
||||
w.chunkAt(8, 8).Fill(8, 65, 8, block.Air)
|
||||
RemoveLight(w, []Pos{a}, func(minX, minY, minZ, maxX, maxY, maxZ int32) []Pos {
|
||||
var seeds []Pos
|
||||
for x := minX; x <= maxX; x++ {
|
||||
for y := minY; y <= maxY; y++ {
|
||||
for z := minZ; z <= maxZ; z++ {
|
||||
if w.SourceLight(x, y, z) > 0 {
|
||||
seeds = append(seeds, Pos{x, y, z})
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return seeds
|
||||
})
|
||||
// (9,65,8) 距 B 11 格 → 光 14-11 = 3
|
||||
if got := w.BlockLight(9, 65, 8); got != 3 {
|
||||
t.Fatalf("移除 A 后 (9,65,8) 期望 3（B 的光），实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
// A 原位置距 B 12 格 → 2
|
||||
if got := w.BlockLight(8, 65, 8); got != 2 {
|
||||
t.Fatalf("A 原位置期望 2，实际 %d", got)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user