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Go
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//go:build gl
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// Package render 渲染层：GLFW 窗口 + OpenGL 3.3 core 上下文 + 默认光影着色器（场景/渲染.md）。
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//
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// 线程铁律（渲染.md §2）：
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// - 所有 GL 调用必须发生在同一 OS 线程（runtime.LockOSThread）；
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// - mesh 构建在 worker（纯 CPU），本包只负责上传与绘制；
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// - 渲染 goroutine 不分配大块内存（顶点缓冲复用）。
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package render
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import (
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"fmt"
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"image"
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"runtime"
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"strings"
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"github.com/go-gl/gl/v3.3-core/gl"
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"github.com/go-gl/glfw/v3.3/glfw"
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)
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// Renderer 渲染器：窗口 + 着色器 + 图集 + 区块网格缓存。
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type Renderer struct {
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window *glfw.Window
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prog uint32 // 主着色程序（chunk）
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atlas uint32 // 纹理图集
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// 区块网格缓存：key → VAO/VBO/索引数
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chunks map[uint64]*chunkGL
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proj [16]float32
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view [16]float32
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}
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// chunkGL 一个区块的 GPU 资源。
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type chunkGL struct {
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vao uint32
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vbo uint32
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ibo uint32
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idxCount int32 // 不透明索引数
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idxCut int32 // cutout 索引数（连续存放：不透明在前）
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idxTrans int32 // translucent 索引数
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translucent bool
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}
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// New 初始化 GLFW 与 GL，创建窗口与着色器（必须在主线程调用）。
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func New(title string, width, height int) (*Renderer, error) {
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runtime.LockOSThread() // GL 线程亲和（渲染.md §2 铁律）
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if err := glfw.Init(); err != nil {
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return nil, fmt.Errorf("render.New glfw.Init: %w", err)
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}
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glfw.WindowHint(glfw.ContextVersionMajor, 3)
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glfw.WindowHint(glfw.ContextVersionMinor, 3)
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glfw.WindowHint(glfw.OpenGLProfile, glfw.OpenGLCoreProfile)
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glfw.WindowHint(glfw.Resizable, glfw.False)
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glfw.WindowHint(glfw.Samples, 0)
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win, err := glfw.CreateWindow(width, height, title, nil, nil)
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if err != nil {
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glfw.Terminate()
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return nil, fmt.Errorf("render.New CreateWindow: %w", err)
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}
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win.MakeContextCurrent()
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glfw.SwapInterval(1) // vsync
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if err := gl.Init(); err != nil {
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glfw.Terminate()
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return nil, fmt.Errorf("render.New gl.Init: %w", err)
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}
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r := &Renderer{window: win, chunks: make(map[uint64]*chunkGL)}
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if err := r.initShaders(); err != nil {
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glfw.Terminate()
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return nil, err
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}
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// 初始图集：1×1 白色占位（SetAtlas 后替换）
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img := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, 1, 1))
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img.Set(0, 0, image.White)
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r.SetAtlas(img)
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gl.Enable(gl.DEPTH_TEST)
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gl.Enable(gl.BLEND)
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gl.BlendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA)
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gl.ClearColor(0.53, 0.81, 0.92, 1) // 天空蓝
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return r, nil
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}
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// ShouldClose 窗口是否请求关闭。
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func (r *Renderer) ShouldClose() bool { return r.window.ShouldClose() }
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// BeginFrame 处理窗口事件并清屏（每帧开始，渲染.md §3.2 主循环）。
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func (r *Renderer) BeginFrame() {
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glfw.PollEvents()
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gl.Clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
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}
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// EndFrame 交换缓冲（每帧结束）。
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func (r *Renderer) EndFrame() { r.window.SwapBuffers() }
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// Window 返回 GLFW 窗口（输入处理用）。
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func (r *Renderer) Window() *glfw.Window { return r.window }
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// SetCursorMode 鼠标捕获/释放（UI与输入.md §6）。
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func (r *Renderer) SetCursorMode(captured bool) {
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if captured {
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r.window.SetInputMode(glfw.CursorMode, glfw.CursorDisabled)
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} else {
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r.window.SetInputMode(glfw.CursorMode, glfw.CursorNormal)
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}
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}
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// initShaders 编译默认光影着色器（渲染.md §9.1：Forward + 顶点光照）。
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func (r *Renderer) initShaders() error {
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vs, err := compileShader(gl.VERTEX_SHADER, chunkVertSrc)
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if err != nil {
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return fmt.Errorf("render.initShaders 顶点着色器: %w", err)
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}
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fs, err := compileShader(gl.FRAGMENT_SHADER, chunkFragSrc)
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if err != nil {
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return fmt.Errorf("render.initShaders 片元着色器: %w", err)
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}
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prog := gl.CreateProgram()
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gl.AttachShader(prog, vs)
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gl.AttachShader(prog, fs)
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gl.LinkProgram(prog)
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var ok int32
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gl.GetProgramiv(prog, gl.LINK_STATUS, &ok)
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if ok == 0 {
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var logLen int32
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gl.GetProgramiv(prog, gl.INFO_LOG_LENGTH, &logLen)
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log := strings.Repeat(" ", int(logLen))
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||
gl.GetProgramInfoLog(prog, logLen, nil, gl.Str(log))
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||
return fmt.Errorf("着色器链接失败: %s", log)
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}
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gl.DeleteShader(vs)
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gl.DeleteShader(fs)
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r.prog = prog
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return nil
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}
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// compileShader 编译单个着色器阶段。
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func compileShader(kind uint32, src string) (uint32, error) {
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s := gl.CreateShader(kind)
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cs, free := gl.Strs(src + "\x00")
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gl.ShaderSource(s, 1, cs, nil)
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free()
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gl.CompileShader(s)
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var ok int32
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gl.GetShaderiv(s, gl.COMPILE_STATUS, &ok)
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||
if ok == 0 {
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||
var logLen int32
|
||
gl.GetShaderiv(s, gl.INFO_LOG_LENGTH, &logLen)
|
||
log := strings.Repeat(" ", int(logLen))
|
||
gl.GetShaderInfoLog(s, logLen, nil, gl.Str(log))
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||
return 0, fmt.Errorf("编译失败: %s", log)
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||
}
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return s, nil
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}
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// SetAtlas 上传纹理图集（最近邻采样 + mipmap，渲染.md §4）。
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func (r *Renderer) SetAtlas(img image.Image) {
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if r.atlas == 0 {
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gl.GenTextures(1, &r.atlas)
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}
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gl.BindTexture(gl.TEXTURE_2D, r.atlas)
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b := img.Bounds()
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w, h := int32(b.Dx()), int32(b.Dy())
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||
gl.TexImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA8, w, h, 0, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, gl.Ptr(imageBytes(img)))
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||
gl.GenerateMipmap(gl.TEXTURE_2D)
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||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.NEAREST_MIPMAP_LINEAR)
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||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.NEAREST)
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||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_S, gl.CLAMP_TO_EDGE)
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||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_T, gl.CLAMP_TO_EDGE)
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||
}
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// imageBytes 把 image.Image 转 RGBA 字节流。
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func imageBytes(img image.Image) []byte {
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b := img.Bounds()
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out := make([]byte, 0, b.Dx()*b.Dy()*4)
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||
for y := b.Min.Y; y < b.Max.Y; y++ {
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for x := b.Min.X; x < b.Max.X; x++ {
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||
r8, g8, b8, a8 := img.At(x, y).RGBA()
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out = append(out, byte(r8>>8), byte(g8>>8), byte(b8>>8), byte(a8>>8))
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}
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}
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return out
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}
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// SetViewProj 设置视图投影矩阵（每帧调用）。
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func (r *Renderer) SetViewProj(view, proj [16]float32) {
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r.view, r.proj = view, proj
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}
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// Shutdown 清理 GL 资源并关闭窗口。
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func (r *Renderer) Shutdown() {
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for _, c := range r.chunks {
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c.destroy()
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}
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if r.atlas != 0 {
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gl.DeleteTextures(1, &r.atlas)
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}
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if r.prog != 0 {
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||
gl.DeleteProgram(r.prog)
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}
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r.window.Destroy()
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glfw.Terminate()
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}
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// chunkVertSrc 默认方块顶点着色器（GLSL 330，渲染.md §9.1）。
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const chunkVertSrc = `
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#version 330 core
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layout(location = 0) in vec3 aPos;
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layout(location = 1) in vec2 aUV;
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layout(location = 2) in vec2 aLight; // x=天空光 y=方块光（4-bit）
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uniform mat4 uViewProj;
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out vec2 vUV;
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out vec2 vLight;
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void main() {
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gl_Position = uViewProj * vec4(aPos, 1.0);
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vUV = aUV;
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vLight = aLight;
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}
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`
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// chunkFragSrc 默认方块片元着色器：cutout 剔除 + 光照亮度混合。
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const chunkFragSrc = `
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#version 330 core
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in vec2 vUV;
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in vec2 vLight;
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uniform sampler2D uTex;
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uniform float uCutout; // 1=alpha test（树叶/玻璃），0=普通/半透明
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out vec4 fragColor;
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void main() {
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vec4 c = texture(uTex, vUV);
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if (uCutout > 0.5 && c.a < 0.5) discard;
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float sky = vLight.x / 15.0;
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float blk = vLight.y / 15.0;
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float b = max(sky, blk * 0.9 + 0.06);
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fragColor = vec4(c.rgb * b, c.a);
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}
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||
`
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