制作一个3D图游戏涉及到多个方面,包括图形渲染、物理引擎、用户输入处理等。以下是一个基于C++和OpenGL的简单3D游戏代码框架,可以帮助你入门3D游戏开发:
• 基础结构:首先,你需要定义一些基本的数据结构,比如向量和矩阵,用于处理3D空间中的点、线和面。
#include<graphics.h>
#include<bits/stdc++.h>
float pi = 3.14159265;
struct Vec2i{int x, y;};
struct Vec2f{float x, y;};
template<typename T>
class Vec3
{
public:
Vec3() : x(T(0)), y(T(0)), z(T(0)) {}
Vec3(T xx, T yy, T zz) : x(xx), y(yy), z(zz) {}
// 向量加法
Vec3 operator + (Vec3 &v) {return Vec3(x + v.x, y + v.y, z + v.z);}
// 向量减法
Vec3 operator - (Vec3 &v){return Vec3(x - v.x, y - v.y, z - v.z);}
// 向量数乘
Vec3 operator * (T &r){return Vec3(x * r, y * r, z * r);}
// 向量点乘
T dotProduct(Vec3<T> &v){return x * v.x + y * v.y + z * v.z;}
// 向量叉乘
Vec3 crossProduct(Vec3<T> &v){return Vec3<T>(y * v.z - z * v.y, z * v.x - x * v.z, x * v.y - y * v.x);}
// 向量模长
T length(){return sqrt(norm());}
// 归一化
Vec3& normalize(){T n = norm();if (n > 0){T factor = 1 / sqrt(n);x *= factor, y *= factor, z *= factor;}return *this;}
T x, y, z;
};
• 矩阵操作:定义一个4x4矩阵类,用于处理3D变换,如旋转、缩放和位移。
template<typename T>
class Matrix44
{
public:
T x[4][4] = {{1, 0, 0, 0}, {0, 1, 0, 0}, {0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 1}};
// 矩阵乘法
Matrix44 operator * (const Matrix44& v) const{
Matrix44 tmp;
multiply(*this, v, tmp);
return tmp;
}
static void multiply(const Matrix44<T> &a, const Matrix44& b, Matrix44 &c){
// 实现矩阵乘法的具体逻辑
}
};
• 3D渲染:使用OpenGL或类似的图形库来渲染3D图形。你需要编写顶点着色器和片段着色器来定义物体的外观和行为。
// Vertex Shader
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
void main() {
gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
}
// Fragment Shader
#version 330 core
out vec4 FragColor;
void main() {
FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0);
}
• 游戏逻辑:编写游戏的主循环,处理用户输入,更新游戏状态,渲染场景。
int main(int argc, char **argv)
{
initgraph(512,512);
float canvasWidth = 2, canvasHeight = 2;
int imageWidth = 512, imageHeight = 512;
while(1)
{
// 处理输入和渲染逻辑
}
return 0;
}
这只是一个基础的框架,实际的3D游戏开发会更加复杂,涉及到更多的细节和高级特性。你可以根据这个框架进一步学习和扩展,逐步构建出完整的3D游戏。