c++ - 创建体素系统并陷入困境，发现自己需要有关如何实现它的信息

Question

所以，我应该先解释一下我想如何实现它。我的想法很简单，我想创建每个 block 并通过使用每个 block 本地的浮点网格来确定每个顶点的位置，然后我想将体素放在一个大的 64 位整数网格中(每个 block 位置由它具有的整数值，0,0,0 将是中间值，20,20,20 将在 x、y 和 z 轴上远离二十 block )以进一步创建一个巨大的世界我将执行一些检查以确定如何 block 将根据它们在整数网格中的位置推断生成，我还没有弄清楚。 (不如让它运行重要)

我遇到的问题:

1. 弄清楚如何使用 libnoise 生成 3D perlin 噪声，据我所知，文档没有涉及这个主题，而且我问谷歌也没有得到像样的结果。
2. 以某种方式将 block 放在整数网格中
3. 确切地弄清楚如何确定从网格中的位置推断出 block 的坚固程度(我认为这很简单，只需检查周围的 block 是什么以及您在网格中的位置并根据该数据)
4. 根据从整数网格推断出的位置，将各种稀有矿石散布在周围，这个相当容易，但在解决其他问题之前无法完成。
5. 找出区间树。

那么，有什么想法吗？到目前为止的相关代码(删除了光、遮挡、UV和正常计算代码，因为它与问题无关)

#define get(x, y, z)\
data[\
        clamp(x, size)+\
        clamp(y, size)*size+\
        clamp(z, size)*size*size\
    ]
#define put(x,y,z, value)\
    data[\
            (x)+\
            (y)*size+\
            (z)*size*size\
        ] = value
#define index(x, y, x) clamp (x, size)+clamp(y, size)*size+clamp(z, size)*size*size

#define foreach_xyz(start, end) \
    int x, y, z; \
    float xf, yf, zf;\
    for(x=(start); x<(end); x++\
    {\
        for(y=(start); y<(end); y++)\
            {\
                for (z=(start); z<(end); z++)\
                {\
                    xf=(float)x/(float)size;\
                    xy=(float)y/(float)size;\
                    xz=(float)z/(float)size;

#define endfor }}}

//removed pointless code from here

typedef struct //vertices
{
    float xVertex, yVertex, zVertex, wVertex;
} vertex;

//removed pointless code from here

typedef struct //cell
{
    float leftCell, rightCell, topCell, bottomCell, frontCell, backCell;
} cell;

//removed pointless code from here

int primitiveCount_CUBE (int size, byte* data)
{
    int value, count = 0;
    foreach_xyz(0, size)
        value = get(x,y,z)ĵ;
        if(!value)
        {
            if(get(x+1, y, z)) count++;
            if(get(x-1, y, z)) count++;
            if(get(x, y+1, z)) count++;
            if(get(x, y-1, z)) count++;
            if(get(x, y, z+1)) count++;
            if(get(x, y, z-1)) count++;
        }
        endfor
        return count;
}

//removed pointless code from here

void setPos(vertex** posPtr, float x0, float y0, float z0,
                         float x1, float y1, float z1,
                         float x2, float y2, float z2,
                         float x3, float y3, float z3)

//removed pointless code from here

void setData(vertex posPtr,
         float x0, float y0, float z0,
         float x1, float y1, float z1,
         float x2, float y2, float z2
         float x3, float y3, float z3,
         normal** normalPtr, float nx, float ny, float nz,
         normal** sPtr, float sx, float sy, float sz,
         normal** tPtr, float tx, float ty, float tz,
         UV** UVPtr, int value,
         color** lightPtr, color** gather,
         float** occlusionPtr, float occlusion)
{
    setPos(posPtr,
           x0, y0, z0
           x1, y1, z1,
           x2, y2, y3,
           x3, y3, z3);

    setNormal(normalPtr, nx, ny, nz
              sPtr, sx, sy, sz
              tPtr, tx, ty, tz);

    setUV(value, UVPtr);
    setLight(gather, lightPtr);
    setOcclusion(occlusion, occlusionPtr);
}

void tesselate(int size, unsigned char* data, cell* occlusion, color** gather,
               vertex pos, normal* Normal, normal* s, normal* t, float outOcc,
               UV* uv, color* light)
{
    float n = 0.5;
    int idx, value;
    cell* Cell;
    color* cellGather;

    foreach_xyz(0, size)
        idx = index(x,y,z);
        cell = occlusion + idx;
        cellGather = gather + idx;
        if(get(x, y, z) == 0)
        {
            value = get(x-1, y, z)
                if(value > 0)
                    setData(&pos, x-n, y-n, z-n,
                            x-n, y+n, z-n,
                            x-n, y+n, z+n,
                            x-n, y-n, z+n

                            &normal, 1, 0, 0,
                            &s, 0, 1, 0
                            &t, 0, 0, 1,
                            &UV, value,
                            &light, cellGather,
                            &outOcc, cell->leftCell);

            value¨= get(x, y-1, z);
            if(value== materials_cube.dirt)
            {
                value=materials_cube.grass;
            }
            if( value > 0 )
                setData(&pos, x-n, y-n, z-n,
                        x-n, y-n, z+n,
                        x+n, y-n, z+n,
                        x+n, y-n, z-n
                        &normal, 0, 1, 0,
                        &s, 0, 0, 1,
                        &t, 1, 0, 0,
                        &UV, value,
                        &light, cellGather
                        &outOcc, cell->bottomCell);

            value = get(x, y+1, z);
            if(value > 0)
                setData(&pos, x-n, y+n, z-n,
                        x+n, y+n, z-n,
                        x+n, y+n, z+n,
                        x-n, y+n, z+n,
                        &normal, 0, -1, 0,
                        &s, 1, 0, 0,
                        &t, 0, 0, 1,
                        &UV, value,
                        &light, cellGather
                        &outOcc, cell->topCell);

            value = get(x, y, z-1);
            if(value > 0)
                setData((&pos, x-n, y-n, z-n
                         x+n, y-n, z-n,
                         x+n, y+n, z-n,
                         x-n, y+n, z-n,
                         &normal, 0, 0, 1,
                         &s, 1, 0, 0,
                         &t, 0, 1, 0,
                         &UV, value,
                         &light, cellGather,
                         &outOcc, cell->backCell);

            value = get(x, y, z+1);
            if(value > 0)
                setData(&pos, x-n, y-n, z+n,
                         x-n, y+n, z+n,
                         x+n, y+n, z+n,
                         x+n, y-n, x+n,
                         &normal, 0, 0, -1,
                         &s, 0, 1, 0,
                         &t, 1, 0, 0,
                         &UV, value,
                         &light, cellGather,
                         &outOcc, cell->frontCell);
        }
    endfor
}

bool neighbors(int size, byte* data, int x, int y, int z)
{
    if(get(x-1, y, z)){return true;}
    if(get(x+1, y, z)){return true;}
    if(get(x, y-1, z)){return true;}
    if(get(x, y+1, z)){return true;}
    if(get(x, y, z-1)){return true;}
    if(get(x, y, z+1)){return true;}
    return false;
}

据我所知，你可能会注意到这段代码与某个用C和python编写的demo非常相似，这是因为很多代码是看完后写的，有点擦关闭我

问题是它似乎没有涵盖我的问题，它让我对体素的工作原理有了更好的理解，仅此而已。

那么，关于我应该如何解决我的这个项目有什么建议吗？

P.S，这就像《战地风云 3》是《毁灭战士》的克隆版一样是《我的世界》的克隆版，我想我会让您决定如何解释它。

哦，我做了我的研究，我发现:0fps 上的帖子，我相信你们中的大多数人都熟悉这个博客 https://sites.google.com/site/letsmakeavoxelengine以及其他一些包括 GPU gems 3、行进立方体和其他一些东西，都没有解决我的问题。

Answer 1

我不确定我从你的问题中得到的是正确的但是:

• 你想实现基于区域而不是完整 map 的体素世界
• 我在您的代码中没有看到任何 map (但可能会忽略它)

我会这样做(用伪代码):

class cell
 {
public:
 // physical properties
 float m,Q; // unit mass ,charge, ... 
 float c0,c1,c2; // friction indexes (could determine if it is liquid,gas or solid
 float p[3],v[3],a[3]; // position,velocity,acceleration 3D
 };

class object // or region
 {
public:
 int x0,y0,z0; // obj origin (center preferably)
 int xs,ys,zs; // obj size in cells
 cell *map;     // *map[xs*ys*za] or ***map[xs][ys][zs] do not forget to write dynamic allocation/free resize ...
 };

List<object> world; // list of all objects/regions

• 您必须添加或删除您需要或不需要的属性
• 为以下项目编写函数:
  • 解析世界
  • 加入区域分割
  • 更新位置(动态)
  • 碰撞、过热、爆炸等事件......

如果您的对象是:

1.同质

// instead of cell *map;
cell properties; // single property class for whole object
bool *map;         // just a bit map if voxel is empty or occupied by cell

2.人烟稀少

// instead of int xs,ys,zs;
// instead of cell *map;
List<cell> map; 
List<int[3]> pos; // position inside object

3.或者你可以有 3 个对象类类型来组合这些方法

• 为每个对象使用最适合的类别
• 并拥有 3 张独立的世界地图(每个 map 对应每个类(class))

此外，如果您的单元格属性不变，那么您可以创建一个元素表(单元格)

• 并且只记住元素的 ID 而不是每个体素的单元格

希望至少能有所帮助。