服务器3D场景建模（三）：体素场景（一）

（提示：体素相关文章参考至http://gad.qq.com/article/detail/10014）

场景体素表示法

将场景按50CM横竖分割成网格。

通过在网格上关联各种信息，以达成完整构建一个3D场景。

下面使用C(x, y)，表示某个网格信息，主要包含以下内容：

1. 静态体素层

   C(x,y)={Hupward[H1,H2,...,Hn]layer0if voxel in layer1 - layerN C ( x , y ) = { H u p w a r d layer0 [ H 1 , H 2 , . . . , H n ] if voxel in layer1 - layerN
   
   
   Hn=(Hdownward,Hupward) H n = ( H d o w n w a r d , H u p w a r d )

   第0层，地表层，都有值

   其他层，某C(x, y)有则储存之。

2. 静态体素层的Mask

   C(x,y)={M[M1,M2,...,Mn]layer0if voxel in layer1 - layerN C ( x , y ) = { M layer0 [ M 1 , M 2 , . . . , M n ] if voxel in layer1 - layerN

   一些标志位，如2进制： 00000000 可行走；00000001 不可行走，等等。

   1、2层可以合在一起。

   即，每层上的C(x, y)都有属性： Hdownward H d o w n w a r d 、 Hupward H u p w a r d 、M。

   第0层优化掉储存 Hdownward H d o w n w a r d ；其他层没有则优化掉储存这些属性。

3. 静态体素的连通标志

   C(x,y)={null[D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7]if no changeif have change C ( x , y ) = { n u l l if no change [ D 0 , D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 , D 7 ] if have change

   有改变的地方保存信息。

   《 <天涯明月刀>服务器端3D引擎设计与开发 》文中表述是4个方向。

   4个方向还是8个方向，有待商榷。

4. 简单动态体素层

   C(x,y)=⎧⎩⎨⎪⎪null[H′1,H′2,...,H′n][M1,M2,...,Mn]if no dynamic voxelif have dynamic voxelif have dynamic voxel C ( x , y ) = { n u l l if no dynamic voxel [ H 1 ′ , H 2 ′ , . . . , H n ′ ] if have dynamic voxel [ M 1 , M 2 , . . . , M n ] if have dynamic voxel
   
   
   H′=(dynamicId1,Hdownward,Hupward)，...，(dynamicIdN,Hdownward,Hupward) H ′ = ( d y n a m i c I d 1 , H d o w n w a r d , H u p w a r d ) ， . . . ， ( d y n a m i c I d N , H d o w n w a r d , H u p w a r d )
   
   a. 支持动态增加、删除体素（先增加好），改变地形。
   b. 为了简单处理，动态体素不能与其他体素有重叠
   c. 为了简单处理，动态体素的连通，要么是自身，要么是当前层的静态体素

第1、2、3点，构成静态3D场景信息，整个进程可以只有一份（或通过共享内存，一个机器只有1份）

第4点，每个副本一个，维护一些动态信息。

以上这些信息，即可完整表达一个3D场景。

3D场景信息完整表述

静态场景信息：

C(x,y)=⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪HupwardM[M1,M2,...,Mn][H1,H2,...,Hn][D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7]layer0layer0if voxel in layer1 - layerNif voxel in layer1 - layerNif have change C ( x , y ) = { H u p w a r d layer0 M layer0 [ M 1 , M 2 , . . . , M n ] if voxel in layer1 - layerN [ H 1 , H 2 , . . . , H n ] if voxel in layer1 - layerN [ D 0 , D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 , D 7 ] if have change

Hn=(Hdownward,Hupward) H n = ( H d o w n w a r d , H u p w a r d )

动态场景信息：

C(x,y)=⎧⎩⎨null[H1,H2,...,Hn][M1,M2,...,Mn]if no dynamic voxelif have dynamic voxelif have dynamic voxel C ( x , y ) = { n u l l if no dynamic voxel [ H 1 , H 2 , . . . , H n ] if have dynamic voxel [ M 1 , M 2 , . . . , M n ] if have dynamic voxel

动态场景信息，主要是为了支持：

• 可以简单的改变地形

没有这样的功能要求，则整个场景只需要静态场景。

行走

行走行为始终在体素表面。

1. 行走需要的角色信息：

   a. 角色位置信息： (x, y, layer, dynamicId)
   b. 角色行走方向： dirX、dirY

2. 获取当前体素信息 v0 v 0

   Created with Raphaël 2.1.2 Start dynamicId == 0 通过 x、y、layer 从`静态场景信息`中获取当前体素信息 End 通过 x、y、layer、dynamicId 从`动态场景信息`中获取当前体素信息 yes no

3. 获取目标体素信息 v1 v 1

   Created with Raphaël 2.1.2 Start dynamicId == 0 通过 x+dirX、y+dirY、v0的连通信息 获取 layer1 通过 x+dirX、y+dirY、layer1 从`静态场景信息`中获取目标体素信息 End 通过 x+dirX、y+dirY、layer、dynamicId 从`动态场景信息`中获取目标体素信息 是否有目标体素信息 yes no yes no

4. 行走的碰撞校验步骤为：

   Created with Raphaël 2.1.2 Start 获取当前体素信息v0 获取目标体素信息v1 获取layer1所有动态体素信息d1（如果有的话） 获取layer1+1层静态体素信息v2（如果有的话） v1的mask检查通过 检查v1、v0高度差 检查角色与d1没有碰撞 检查角色与v2没有碰撞 行走 End yes no yes no yes no yes no

   本图，忽略了3种情况：

   a. 基于条件动态体素的连通，要么是自身，要么是当前层的静态体素。不然获取v1逻辑更加复杂，还需要判断目标layer层上是否有动态体素，以及是否落在动态体素上等。
   b. 上图忽略了玩家间的碰撞。不然还要增加遍历视野内玩家，检查碰撞，修正最终目的x、y值

   第a特点殊情况出现不多，没有必要把行走逻辑写的很复杂。

   因此，可以增加约束条件，限制上述情况出现。

   第b点，看需求，加在之。可优化AOI，加多层AOI，如有2米大小的AOI，则可以快速检查碰撞

后续文章将对跳跃、飞行以及内存占用，做分析