Mineworld

Mineworld 是一个使用 C++20 开发的多人在线体素游戏实验项目

已实现功能

• 支持本地游戏、远程客户端和专用服务器
• 基于 16×16×16 区块的体素世界、基础地形生成和多人同步
• 基于 EnTT 的玩家、机器人和物理实体
• 基于 bgfx、GLFW 和 ImGui 的渲染及界面
• 基于 Asio、UDP 和 KCP 的可靠网络通信
• 使用 FlatBuffers 序列化握手、输入、实体和区块数据
• 集成 Tracy 性能分析

构建

项目使用 C++20、CMake、Ninja 和 vcpkg，并已在 MSVC 下测试通过

cmake --build build --config Debug

可执行文件和运行配置生成到 bin/。

运行

启动客户端：

bin/mineworld.exe [client]

启动专用服务器：

bin/mineworld.exe server

开发环境

• 使用 clangd 提供代码分析和格式化，需要手动安装
• 已关闭 VSCode cpptools 的 IntelliSense，c_cpp_properties.json 不再使用
• FlatBuffers 生成文件位于 build/src/generated/，不要直接修改
• 使用 Tracy 查看客户端帧、服务端 tick 和自定义性能指标

计划

当前

• 视野16
  • 远处区块有残缺，移动视角远处区块会闪烁
  • Profiler会闪烁，有时渲染顺序错误，InGameMenu会渲染到Profiler上方
  • 看不到区块边界

架构

• 事件系统
• 输入系统
• Lua，Sol2，协程
• Handle资源管理系统热加载（音乐，音效，材质，贴图集，着色器，脚本）
• actor的唯一id
• 区块
  • 永久区块
  • 增量修改
  • 存储：leveldb，游程编码和区间树
• 服务器区块
  • 区块共享编码缓存，由容量上限和 LRU 策略回收
  • 区块压缩，palette + bit packing，RLE，zstd/lz4
  • 固定大小的工作线程池
    • 主线程负责计算需求、更新状态机、投递任务和提交完成结果
    • 工作线程只读取 chunkPos、generationId 和不可变世界生成参数，生成 ChunkData 并写入线程安全完成队列
    • 提交前校验区块状态、requesterCount 和 generationId，过期结果直接丢弃
    • 服务器关闭时停止接收任务，清空未开始任务，等待工作线程退出并丢弃无效结果
• 客户端区块
  • 热缓存+冷缓存，对于冷缓存，需要自身版本和相邻区块签名一致
  • SubmitChunkMesh改成bgfx buffer
  • 多线程网格构建
  • 客户端视野，影响是否构建网格
  • 区块边界用颜色表示不同加载状态
  • 贪婪网格
  • 更新平滑显示
  • 远距离区块景深

玩法

• RayCast选择方块
• 破坏和放置方块
• 方块定义数据化
• 地形生成：Perlin Noise，Simplex Noise，3D Noise，Wave Function Collapse
• 世界生成：温度场/湿度场/大陆性/侵蚀度/山脉强度，河流，建筑
• 寻路算法：NavMesh，Jump Point Search
• 类似红石的门电路
• NPC实体
• 删除spawn配置，改成自动寻找最高点

网络

• 控制、实体、必需区块和普通区块使用独立队列，按顺序发送，存在队头阻塞后再考虑 KCP 多通道
• 字节令牌桶限制区块进入 KCP 的速率，超过 KCP 高水位时暂停普通区块
• Snapshot 和输入都可能停止发送时，增加 KeepAlive
• 考虑公网：三次握手，NAT
• 增加服务器错误，当前handleHandshake和onClientHello等地方出错会等待超时

渲染

• 线框模式
• 贴图集，材质
• 阴影映射
• 环境光遮蔽
• 方块光照传播算法
• 显示实体名称
• LOD

工具

• 加入调试命令行和界面
• 多机器人压力测试
• 游戏内更改设置，客户端设置/世界设置