Craft

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工艺

适用于 Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Minecraft 克隆版。只需几千行 C 代码，使用现代 OpenGL（着色器）。包括基于 Python 的服务器的在线多人支持。

http://www.michaelfogleman.com/craft/

功能

• 使用 Perlin / Simplex 噪声生成简单但美观的地形。
• 超过 10 种方块，并且可以轻松添加更多。
• 支持植物（草、花、树等）和透明物体（玻璃）。
• 天空中的简单云朵（不移动）。
• 昼夜循环和有纹理的天空穹顶。
• 世界变化保存在 sqlite3 数据库中。
• 支持多人游戏！

下载

Mac 和 Windows 二进制文件可在网站上获取。

http://www.michaelfogleman.com/craft/

请见下方从源代码运行的方法。

安装依赖项

Mac OS X

如果尚未安装，请下载并安装 CMake。你也可以使用 Homebrew 来简化安装：

brew install cmake

Linux（Ubuntu）

sudo apt-get install cmake libglew-dev xorg-dev libcurl4-openssl-dev
sudo apt-get build-dep glfw

Windows

下载并安装 CMake 和 MinGW。将 C:\MinGW\bin 添加到你的 PATH 。

下载并安装 cURL，确保 CURL/lib 和 CURL/include 位于你的 Program Files 目录中。

使用以下命令替代下一节中描述的命令。

cmake -G "MinGW Makefiles"
mingw32-make

编译并运行

一旦你安装了依赖（见上文），在终端中运行以下命令。

git 克隆 https://github.com/fogleman/Craft.git  cd Craft  cmake .
make
./craft

多人游戏

经过多年，craft.michaelfogleman.com 已被关闭。有关自建服务器的信息，请参见 Server 页面。

客户端

你可以通过命令行参数连接到服务器...

./craft [HOST [PORT]]

或者，在游戏中使用“/online”命令。

/online [HOST [PORT]]

服务器

你可以自己运行服务器，也可以连接到我的服务器。服务器是用 Python 编写的，但需要一个已编译的 DLL，这样它才能像客户端一样执行地形生成。

gcc -std=c99 -O3 -fPIC -shared -o world -I src -I deps/noise deps/noise/noise.c src/world.c
python server.py [HOST [PORT]]

控制

• WASD 前进、左移、后退、右移。
• 空格键跳跃。
• 左键点击摧毁方块。
• 右键点击或 Cmd + 左键点击创造方块。
• Ctrl + 右键点击将方块切换为光源。
• 1-9 选择要创造的方块类型。
• E 循环切换方块类型。
• Tab 切换行走和飞行模式。
• ZXCVBN 沿 XYZ 轴精确移动。
• 左 Shift 拉近/缩放。
• F 以正交模式显示场景。
• O 在主视图观察玩家。
• P 在画中画视图观察玩家。
• T 输入文本到聊天。
• 斜杠 (/) 输入命令。
• 反引号 (`) 在任意方块（告示牌）上书写文字。
• 方向键模拟鼠标移动。
• 回车键模拟鼠标点击。

聊天命令

/前往 [NAME]

传送到另一个用户。如果未指定 NAME，则会选择一个随机用户。

/列表

显示已连接用户的列表。

/登录 名称

切换到另一个注册的用户名。将重新联系登录服务器。用户名区分大小写。

/注销

取消认证并成为访客用户。除非重新执行 /login 命令，否则自动登录将不会再次发生。

/离线 [文件]

切换到离线模式。FILE 指定要使用的保存文件，默认值为 "craft"。

/online 主机 [端口]

连接到指定服务器。

/pq P Q

传送到指定区块。

/生成

传送回出生点。

截图

实现细节

地形生成

地形使用 Simplex 噪声生成——一种基于位置的确定性噪声函数。因此，在给定位置，世界总是以相同的方式生成。

世界在 XZ 平面上被划分为 32x32 的区块（Y 方向向上）。这使得世界可以是“无限”的（在较大的 X 或 Z 值下浮点精度目前是一个问题），同时也便于管理数据。只有可见的区块需要从数据库中查询。

渲染

只渲染暴露的面。这是一个重要的优化，因为绝大多数方块要么完全被隐藏，要么只暴露一两个面。每个区块为每个相邻区块记录一个一格宽的重叠，以便知道沿其边缘哪些方块是暴露的。

只渲染可见的区块。采用一种简单的视锥体裁剪方法来测试区块是否在摄像机视野中。如果不在，则不渲染。这也显著提高了性能。

当区块中的方块发生变化时，区块缓冲区会完全重新生成，而不是尝试更新 VBO。

文本使用位图图集渲染。每个字符渲染到由两个三角形组成的二维矩形上。

使用“现代” OpenGL——不使用已弃用的固定功能管线函数。顶点缓冲对象用于位置、法线和纹理坐标。顶点和片段着色器用于渲染。矩阵操作函数位于 matrix.c 中，用于平移、旋转、透视、正交等矩阵。3D 模型由非常简单的原始图形组成——主要是立方体和矩形。这些模型在 cube.c 中通过代码生成。

玻璃块和植物的透明性（植物并不占据其三角形原始图形的完整矩形形状）通过在片段着色器中丢弃品红色像素实现。

数据库

用户对世界的更改存储在 sqlite 数据库中。只存储差异，所以默认世界先生成，然后在加载时应用用户的更改。

主要数据库表名为“block”，列为 p、q、x、y、z、w。 (p, q) 标识区块，(x, y, z) 标识方块位置，(w) 标识方块类型。0 表示空方块（空气）。

在游戏中，区块在哈希表中存储它们的方块。(x, y, z) 键映射到 (w) 值。

方块的 y 位置限制为 0 <= y < 256。上限主要是人为限制，防止用户建造不必要的高结构。用户不允许破坏 y=0 的方块，以避免掉到世界下方。

多人游戏

多人模式使用普通套接字实现。采用简单的ASCII行协议。每行由命令代码和零个或多个逗号分隔参数组成。客户端通过简单命令请求服务器块：C，p，q，key。“C”代表“块”，（p，q）标识块。该密钥用于缓存——服务器只发送自客户端上次请求该块以来已执行的块更新。块更新（实时或块请求的一部分）以以下格式发送给客户端：B，p，q，x，y，z，w。发送完请求块的所有块后，服务器会发送一个更新的缓存键，格式为：K，p，q，key。客户端会存储该密钥，并在下次请求该块时使用。玩家位置的格式为：P，pid，x，y，z，rx，ry。pid 是玩家 ID，rx 和 ry 值表示玩家在两个不同轴上的旋转。客户端会插值过去两次位置更新中的玩家位置，以实现更流滑的动画。客户端最多每 0.1 秒向服务器发送位置（如果不移动则更短）。

客户端缓存到 sqlite 数据库时，首次连接到服务器时可能会占用性能。因此，sqlite 写入在后台线程上执行。所有写入都发生在事务中以求性能。事务每 5 秒提交一次，而不是按逻辑完成的工作量。环形/循环缓冲区用作队列，记录将写入数据库的数据。

在多人模式中，玩家可以在主视图或画中画视图中观察对方。PnP的实现出乎意料地简单——只需更换视口，从对方视角重新渲染场景即可。

碰撞测试

命中测试（用户指向的方块）是通过从玩家位置向外扫描射线，沿着瞄准矢量实现的。这方法并不精确，因此步进率可以调小以更准确。

碰撞测试只是调整玩家的位置，使其与相邻的障碍物保持一定距离。（云朵和植物不被标记为障碍物，所以你可以直接穿过它们。）

天空穹顶

天空使用纹理的天空穹顶。纹理的X坐标代表一天中的时间。Y值从天空球的底部映射到天空球的顶部。玩家始终处于球体中心。方块的碎片着色器还会采样天空纹理，根据方块相对于背景天空的位置，确定适合混合的雾色。

环境遮蔽

环境遮蔽的实现方式如本页所述：

http://0fps.wordpress.com/2013/07/03/ambient-occlusion-for-minecraft-like-worlds/

依赖关系

• GLEW 用于跨平台管理 OpenGL 扩展。
• GLFW 用于跨平台窗口管理。
• CURL 用于 HTTPS / SSL 的身份验证过程中的 POST。
• lodepng 用于加载 PNG 纹理。
• sqlite3 用于保存用户添加/删除的区块。
• tinycthread 用于跨平台线程处理。