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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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// 裂纹覆盖层（方块交互与动画.md §4）
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crackTex uint32
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crackUVs [10][4]float32
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crackCubes [10]uint32
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// 第一人称手持方块（渲染.md §5.2）
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handVao, handVbo, handIbo uint32
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// 手持物品图标（非放置物品：实体图集内物品贴图的小四边形）
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handItemVao, handItemVbo, handItemIbo uint32
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// 实体广告牌（渲染.md §5.3）
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entityTex uint32
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entityUV map[string][4]float32
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billVao, billVbo, billIbo uint32
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// 动物方块模型（渲染.md §5.3：身体/头/腿方块组合，动态 VBO）
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animalVao, animalVbo, animalIbo uint32
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proj [16]float32
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view [16]float32
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fbW, fbH int // framebuffer 像素（渲染.md §5.4）
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fullscr bool
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restX, restY, restW, restH int
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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.True)
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||
glfw.WindowHint(glfw.Samples, 0)
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||
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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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||
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||
if err := gl.Init(); err != nil {
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||
glfw.Terminate()
|
||
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), restW: width, restH: height}
|
||
fw, fh := win.GetFramebufferSize()
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||
if fw < 1 {
|
||
fw = width
|
||
}
|
||
if fh < 1 {
|
||
fh = height
|
||
}
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||
r.fbW, r.fbH = fw, fh
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||
gl.Viewport(0, 0, int32(fw), int32(fh))
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||
win.SetFramebufferSizeCallback(func(_ *glfw.Window, w, h int) {
|
||
if w < 1 {
|
||
w = 1
|
||
}
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||
if h < 1 {
|
||
h = 1
|
||
}
|
||
r.fbW, r.fbH = w, h
|
||
gl.Viewport(0, 0, int32(w), int32(h))
|
||
})
|
||
if err := r.initShaders(); err != nil {
|
||
glfw.Terminate()
|
||
return nil, err
|
||
}
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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)
|
||
r.SetAtlas(img)
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||
gl.Enable(gl.DEPTH_TEST)
|
||
gl.Enable(gl.BLEND)
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||
gl.BlendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA)
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||
// 背面剔除：区块边界面向未加载邻居的内侧面从外部看是背面，不剔除会以暗色贴图
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||
// 出现在视野里（"脚下黑块"根因）；同时省一半片元工作量。
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||
// 本渲染器方块网格按 CW 绕序定义正面（mesh.faceDef 角顺序）。
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gl.Enable(gl.CULL_FACE)
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gl.FrontFace(gl.CW)
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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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||
// 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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w, h := r.window.GetFramebufferSize()
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||
if w < 1 {
|
||
w = 1
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||
}
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if h < 1 {
|
||
h = 1
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||
}
|
||
if w != r.fbW || h != r.fbH {
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||
r.fbW, r.fbH = w, h
|
||
gl.Viewport(0, 0, int32(w), int32(h))
|
||
}
|
||
gl.Clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
|
||
}
|
||
|
||
// FramebufferSize 当前 framebuffer 像素尺寸（渲染.md §5.4）。
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func (r *Renderer) FramebufferSize() (int, int) { return r.fbW, r.fbH }
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// ToggleFullscreen F11 / Alt+Enter 切换独占全屏（渲染.md §5.4）。必须在 GL 线程调用。
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func (r *Renderer) ToggleFullscreen() {
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||
if r.fullscr {
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||
r.window.SetMonitor(nil, r.restX, r.restY, r.restW, r.restH, 0)
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||
r.fullscr = false
|
||
return
|
||
}
|
||
r.restX, r.restY = r.window.GetPos()
|
||
r.restW, r.restH = r.window.GetSize()
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||
if r.restW < 1 {
|
||
r.restW = 1280
|
||
}
|
||
if r.restH < 1 {
|
||
r.restH = 720
|
||
}
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||
mon := glfw.GetPrimaryMonitor()
|
||
if mon == nil {
|
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return
|
||
}
|
||
mode := mon.GetVideoMode()
|
||
if mode == nil {
|
||
return
|
||
}
|
||
r.window.SetMonitor(mon, 0, 0, mode.Width, mode.Height, mode.RefreshRate)
|
||
r.fullscr = true
|
||
}
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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) {
|
||
if captured {
|
||
r.window.SetInputMode(glfw.CursorMode, glfw.CursorDisabled)
|
||
} else {
|
||
r.window.SetInputMode(glfw.CursorMode, glfw.CursorNormal)
|
||
}
|
||
}
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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)
|
||
if err != nil {
|
||
return fmt.Errorf("render.initShaders 顶点着色器: %w", err)
|
||
}
|
||
fs, err := compileShader(gl.FRAGMENT_SHADER, chunkFragSrc)
|
||
if err != nil {
|
||
return fmt.Errorf("render.initShaders 片元着色器: %w", err)
|
||
}
|
||
prog := gl.CreateProgram()
|
||
gl.AttachShader(prog, vs)
|
||
gl.AttachShader(prog, fs)
|
||
gl.LinkProgram(prog)
|
||
var ok int32
|
||
gl.GetProgramiv(prog, gl.LINK_STATUS, &ok)
|
||
if ok == 0 {
|
||
var logLen int32
|
||
gl.GetProgramiv(prog, gl.INFO_LOG_LENGTH, &logLen)
|
||
log := strings.Repeat(" ", int(logLen))
|
||
gl.GetProgramInfoLog(prog, logLen, nil, gl.Str(log))
|
||
return fmt.Errorf("着色器链接失败: %s", log)
|
||
}
|
||
gl.DeleteShader(vs)
|
||
gl.DeleteShader(fs)
|
||
r.prog = prog
|
||
return nil
|
||
}
|
||
|
||
// compileShader 编译单个着色器阶段。
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||
func compileShader(kind uint32, src string) (uint32, error) {
|
||
s := gl.CreateShader(kind)
|
||
cs, free := gl.Strs(src + "\x00")
|
||
gl.ShaderSource(s, 1, cs, nil)
|
||
free()
|
||
gl.CompileShader(s)
|
||
var ok int32
|
||
gl.GetShaderiv(s, gl.COMPILE_STATUS, &ok)
|
||
if ok == 0 {
|
||
var logLen int32
|
||
gl.GetShaderiv(s, gl.INFO_LOG_LENGTH, &logLen)
|
||
log := strings.Repeat(" ", int(logLen))
|
||
gl.GetShaderInfoLog(s, logLen, nil, gl.Str(log))
|
||
return 0, fmt.Errorf("编译失败: %s", log)
|
||
}
|
||
return s, nil
|
||
}
|
||
|
||
// SetWindowIcon 设置窗口图标（素材包 pack.png 原版 logo，构建与发布.md §8）。
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||
func (r *Renderer) SetWindowIcon(img image.Image) {
|
||
if img == nil || r.window == nil {
|
||
return
|
||
}
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||
r.window.SetIcon([]image.Image{img})
|
||
}
|
||
|
||
// 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) {
|
||
if r.atlas == 0 {
|
||
gl.GenTextures(1, &r.atlas)
|
||
}
|
||
gl.BindTexture(gl.TEXTURE_2D, r.atlas)
|
||
b := img.Bounds()
|
||
w, h := int32(b.Dx()), int32(b.Dy())
|
||
gl.TexImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA8, w, h, 0, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, gl.Ptr(imageBytes(img)))
|
||
gl.GenerateMipmap(gl.TEXTURE_2D)
|
||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.NEAREST_MIPMAP_LINEAR)
|
||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.NEAREST)
|
||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_S, gl.CLAMP_TO_EDGE)
|
||
gl.TexParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_T, gl.CLAMP_TO_EDGE)
|
||
}
|
||
|
||
// imageBytes 把 image.Image 转 RGBA 字节流。
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func imageBytes(img image.Image) []byte {
|
||
b := img.Bounds()
|
||
out := make([]byte, 0, b.Dx()*b.Dy()*4)
|
||
for y := b.Min.Y; y < b.Max.Y; y++ {
|
||
for x := b.Min.X; x < b.Max.X; x++ {
|
||
r8, g8, b8, a8 := img.At(x, y).RGBA()
|
||
out = append(out, byte(r8>>8), byte(g8>>8), byte(b8>>8), byte(a8>>8))
|
||
}
|
||
}
|
||
return out
|
||
}
|
||
|
||
// 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
|
||
}
|
||
|
||
// Shutdown 清理 GL 资源并关闭窗口。
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||
func (r *Renderer) Shutdown() {
|
||
for _, c := range r.chunks {
|
||
c.destroy()
|
||
}
|
||
for _, v := range [][3]uint32{
|
||
{r.handVao, r.handVbo, r.handIbo},
|
||
{r.handItemVao, r.handItemVbo, r.handItemIbo},
|
||
{r.billVao, r.billVbo, r.billIbo},
|
||
{r.animalVao, r.animalVbo, r.animalIbo},
|
||
} {
|
||
if v[0] != 0 {
|
||
gl.DeleteVertexArrays(1, &v[0])
|
||
}
|
||
if v[1] != 0 {
|
||
gl.DeleteBuffers(1, &v[1])
|
||
}
|
||
if v[2] != 0 {
|
||
gl.DeleteBuffers(1, &v[2])
|
||
}
|
||
}
|
||
if r.atlas != 0 {
|
||
gl.DeleteTextures(1, &r.atlas)
|
||
}
|
||
if r.prog != 0 {
|
||
gl.DeleteProgram(r.prog)
|
||
}
|
||
r.window.Destroy()
|
||
glfw.Terminate()
|
||
}
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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 = `
|
||
#version 330 core
|
||
layout(location = 0) in vec3 aPos;
|
||
layout(location = 1) in vec2 aUV;
|
||
layout(location = 2) in vec2 aLight; // x=天空光 y=方块光（4-bit）
|
||
uniform mat4 uViewProj;
|
||
uniform vec3 uOffset; // 覆盖层/广告牌锚点平移（区块绘制时为 0）
|
||
uniform vec3 uCamRight; // 相机右向量（世界系，广告牌展开用）
|
||
uniform vec3 uCamUp; // 相机上向量（世界系）
|
||
uniform vec2 uBill; // 广告牌缩放：x=右 y=上；y=0 时走普通路径
|
||
uniform vec2 uUVMin; // UV 重映射下限（区块/普通立方体为 0,0）
|
||
uniform vec2 uUVMax; // UV 重映射上限（区块/普通立方体为 1,1）
|
||
out vec2 vUV;
|
||
out vec2 vLight;
|
||
void main() {
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||
vec3 pos = aPos + uOffset;
|
||
if (uBill.y > 0.001) {
|
||
pos = uOffset + vec3(aPos.x * uCamRight * uBill.x + aPos.y * uCamUp * uBill.y);
|
||
}
|
||
gl_Position = uViewProj * vec4(pos, 1.0);
|
||
vUV = uUVMin + aUV * (uUVMax - uUVMin);
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||
vLight = aLight;
|
||
}
|
||
`
|
||
|
||
// chunkFragSrc 默认方块片元着色器：cutout 剔除 + 光照亮度混合。
|
||
// uTint 颜色乘数（实体受击白闪/手持肤色，默认 1,1,1,1）。
|
||
const chunkFragSrc = `
|
||
#version 330 core
|
||
in vec2 vUV;
|
||
in vec2 vLight;
|
||
uniform sampler2D uTex;
|
||
uniform float uCutout; // 1=alpha test（树叶/玻璃），0=普通/半透明
|
||
uniform vec4 uTint;
|
||
out vec4 fragColor;
|
||
void main() {
|
||
vec4 c = texture(uTex, vUV);
|
||
if (uCutout > 0.5 && c.a < 0.5) discard;
|
||
float sky = vLight.x / 15.0;
|
||
float blk = vLight.y / 15.0;
|
||
float b = max(sky, blk * 0.9 + 0.06);
|
||
fragColor = vec4(c.rgb * b * uTint.rgb, c.a);
|
||
}
|
||
`
|