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ngzz-mc/internal/render/renderer.go
NianGao Dev fc151e7c07 fix(render): 修复白屏/黑屏——视图矩阵、UI着色器、网格构建性能与安装目录
- 相机视图矩阵按 R_cam^T·T(-pos) 正确推导(旧布局非正交,非零视角下场景塌缩为灰屏)
- UI 片元着色器改为纹理×颜色(旧实现丢弃纹理 RGB,彩色纹理全白)
- UI 纹理与图集 mipmap:图集补齐 2 次幂、UI 上传不生成 mipmap(NPOT 不完整纹理采样纯白)
- 网格构建持一次读锁(旧实现每格邻居查询各加锁约 40 万次/区块,出生区块迟迟无网格,
  玩家透过脚下的洞看到地下横截面——进游戏黑屏主因);脏区块按距离排序优先构建
- 开启背面剔除(CW 正面):区块边界面向未加载邻居的内侧面不再以暗色出现在视野里
- 出生逻辑:等区块加载后定位地表出生,相机略微俯视
- dev 截图测试:-shot 等待玩家所在 5×5 区块网格就绪再拍(48s 兜底),先测试后打包
- 安装器改为按用户安装到 LOCALAPPDATA(Program Files 无写权限导致启动即崩)
- dev 截图工具独立成 devshot_gl.go
2026-08-16 08:33:08 +08:00

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Go
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//go:build gl
// 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
//
// 线程铁律(渲染.md §2
// - 所有 GL 调用必须发生在同一 OS 线程runtime.LockOSThread
// - mesh 构建在 worker纯 CPU本包只负责上传与绘制
// - 渲染 goroutine 不分配大块内存(顶点缓冲复用)。
package render
import (
"fmt"
"image"
"runtime"
"strings"
"github.com/go-gl/gl/v3.3-core/gl"
"github.com/go-gl/glfw/v3.3/glfw"
)
// Renderer 渲染器:窗口 + 着色器 + 图集 + 区块网格缓存。
type Renderer struct {
window *glfw.Window
prog uint32 // 主着色程序chunk
atlas uint32 // 纹理图集
// 区块网格缓存key → VAO/VBO/索引数
chunks map[uint64]*chunkGL
proj [16]float32
view [16]float32
}
// chunkGL 一个区块的 GPU 资源。
type chunkGL struct {
vao uint32
vbo uint32
ibo uint32
idxCount int32 // 不透明索引数
idxCut int32 // cutout 索引数(连续存放:不透明在前)
idxTrans int32 // translucent 索引数
translucent bool
}
// New 初始化 GLFW 与 GL创建窗口与着色器必须在主线程调用
func New(title string, width, height int) (*Renderer, error) {
runtime.LockOSThread() // GL 线程亲和(渲染.md §2 铁律)
if err := glfw.Init(); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("render.New glfw.Init: %w", err)
}
glfw.WindowHint(glfw.ContextVersionMajor, 3)
glfw.WindowHint(glfw.ContextVersionMinor, 3)
glfw.WindowHint(glfw.OpenGLProfile, glfw.OpenGLCoreProfile)
glfw.WindowHint(glfw.Resizable, glfw.False)
glfw.WindowHint(glfw.Samples, 0)
win, err := glfw.CreateWindow(width, height, title, nil, nil)
if err != nil {
glfw.Terminate()
return nil, fmt.Errorf("render.New CreateWindow: %w", err)
}
win.MakeContextCurrent()
glfw.SwapInterval(1) // vsync
if err := gl.Init(); err != nil {
glfw.Terminate()
return nil, fmt.Errorf("render.New gl.Init: %w", err)
}
r := &Renderer{window: win, chunks: make(map[uint64]*chunkGL)}
if err := r.initShaders(); err != nil {
glfw.Terminate()
return nil, err
}
// 初始图集1×1 白色占位SetAtlas 后替换)
img := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, 1, 1))
img.Set(0, 0, image.White)
r.SetAtlas(img)
gl.Enable(gl.DEPTH_TEST)
gl.Enable(gl.BLEND)
gl.BlendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA)
// 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
// 出现在视野里("脚下黑块"根因);同时省一半片元工作量。
// 本渲染器方块网格按 CW 绕序定义正面mesh.faceDef 角顺序)。
gl.Enable(gl.CULL_FACE)
gl.FrontFace(gl.CW)
gl.ClearColor(0.53, 0.81, 0.92, 1) // 天空蓝
return r, nil
}
// ShouldClose 窗口是否请求关闭。
func (r *Renderer) ShouldClose() bool { return r.window.ShouldClose() }
// BeginFrame 处理窗口事件并清屏(每帧开始,渲染.md §3.2 主循环)。
func (r *Renderer) BeginFrame() {
glfw.PollEvents()
gl.Clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
}
// EndFrame 交换缓冲(每帧结束)。
func (r *Renderer) EndFrame() { r.window.SwapBuffers() }
// Window 返回 GLFW 窗口(输入处理用)。
func (r *Renderer) Window() *glfw.Window { return r.window }
// SetCursorMode 鼠标捕获/释放UI与输入.md §6
func (r *Renderer) SetCursorMode(captured bool) {
if captured {
r.window.SetInputMode(glfw.CursorMode, glfw.CursorDisabled)
} else {
r.window.SetInputMode(glfw.CursorMode, glfw.CursorNormal)
}
}
// initShaders 编译默认光影着色器(渲染.md §9.1Forward + 顶点光照)。
func (r *Renderer) initShaders() error {
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。
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
}
// SetAtlas 上传纹理图集(最近邻采样 + mipmap渲染.md §4
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。
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)。
func (r *Renderer) SetViewProj(view, proj [16]float32) {
r.view, r.proj = view, proj
}
// Shutdown 清理 GL 资源并关闭窗口。
func (r *Renderer) Shutdown() {
for _, c := range r.chunks {
c.destroy()
}
if r.atlas != 0 {
gl.DeleteTextures(1, &r.atlas)
}
if r.prog != 0 {
gl.DeleteProgram(r.prog)
}
r.window.Destroy()
glfw.Terminate()
}
// chunkVertSrc 默认方块顶点着色器GLSL 330渲染.md §9.1)。
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;
out vec2 vUV;
out vec2 vLight;
void main() {
gl_Position = uViewProj * vec4(aPos, 1.0);
vUV = aUV;
vLight = aLight;
}
`
// chunkFragSrc 默认方块片元着色器cutout 剔除 + 光照亮度混合。
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
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, c.a);
}
`