用 Cocos Creator 搭建一个《我的世界》！
本文为 Cocos 中文社区第5期征稿活动作品。开发者 ccbbs 使用 v3.6.2 实现了《我的世界》的基本功能与玩法，以下为研发历程分享。
近几年，以《我的世界》（Minecraft）为代表的沙盒建造游戏风靡全球。在这个自由度极高的沙盒世界中，玩家可以随心所欲地创造自己的天地，实现天马行空的创意和想法。
本次我在 Cocos Creator 3.6.2 中复刻了一版《我的世界》，目前主要实现的功能包括：生成地形；方块创建与销毁；角色移动、碰撞、重力和简单动画；地形延展；快捷物品栏等。
实现效果
生成地形
基础概念
块：最小的地形单元，尺寸为 1X1X1。
面：构成块的元素，1个块最多有6个面，最少可以一个不拥有。
区块：尺寸为 16X16X100 。由块组成。在各象限依次排开。
地形随机
地形随机生成使用的是2维柏林噪声函数。输入 x 和 z 坐标，获得 y 坐标作为地表高度，然后从设定的最低高度到地表高度创建填充块。目前简单地设定小于0为水，等于0为沙，其余为泥土草。最底层铺上石头，中间填充泥土。
随机洞穴
洞穴随机使用的是3维柏林噪声。输入 x、y、z 坐标，如果超过设定阈值，并且在地表之下、底层之上，则判断为空气块。如果是空气块就不需要再填充泥土块了。这样一来我们就有了基础的洞穴（没有矿的洞穴…）。
随机杂草和树
随机杂草和树直接用的纯随机。当2维柏林噪音对每个坐标处理后，则进行杂草和树的随机判断。还是设定一个阈值，超过则判断为随机杂草或者树（树是由许多块组成的固定形状）。
地形网格生成
上面的内容都是生成的虚拟的对象。在场景中渲染的块，我前后尝试了两种方法去实现。
1、系统默认块+instancing。
使用 setInstancedAttribute 函数来区分不同的块。这个方法的实现效果其实还挺不错的，但缺点是实例和面很多。
2、动态网格，也是现在的做法。
这个应该是 v3.6 的新增功能，正好用上试试。
对每个区块创建一个动态网格。由于目前还没处理好更新，每次增删块都是整个区块重新构建网格数据，所以每次刷新附近的区块的时候，会有一点卡顿。
使用动态网格可以进行面优化，只创建没有相邻的面。但是进行面优化也要遍历所有块，目前还未达到性能最优，之后也将持续优化。
此外，这里还配置了每种块的每个面的 UV 值，用于显示不同的纹理。
*一个性能优化：方块很多，每个方块是一个类，在类里没有用 vec3 类、而是用了数字来表示坐标，这样占用的内存会少很多。
方块创建与销毁
如果是用的默认块，创建和销毁就很简单粗暴了。但是转到动态网格后，每次增删都需要进行数据重构，对整个动态网格的数据基于虚拟数据重新构造一遍。
方块的选中
这里简单使用了八叉树来管理附近的块，使用射线 AABB 相交检测判断鼠标聚焦的是哪个块。
接着还需要知道聚焦的是哪个面。一开始是用的6个 AABB 来判断，后来发现内置的检测函数里其实已经计算了到备选面的距离，复制过来，找到最小距离的就是当前面了。
选中框
选中框前后尝试了4种方法。
1、使用摄像机的几何渲染。
这个方法的缺点是无法完全遮挡，被遮挡的边会半透显示。
2、使用 shader。
判断 UV 是否在边缘范围，如果是则显示边框颜色。这个方法的缺点是边框近看比较粗、远看比较细，效果不是很美丽。
3、使用 cube 的 Primitive 线条描边。
因为默认的 cube 的顶点顺序是左下、右下、左上、右上，所以如果用 line_list 或者 loop 无法形成一个完整的框。
4、静态网格，也是目前的做法。
这个方案就可以按照自己的想法设置顶点顺序了，改成左下、右下、右上、左上。因为我觉得《我的世界》里每次都是框住一个块，没有只框住聚焦的面来得好，所以最后我选择只创建4个顶点的边框。使用 line 渲染模式，也能满足对边框粗细的显示需求。
方块的纹理
本来是想直接找《我的世界》的纹理贴图的，但始终没看到非常合适的。所以一狠心，直接 PS 开干。使用 PS 的像素化，可以很方便地生成类似的纹理。将所有纹理放在一张512的图里，可以一起用。
破坏粒子
当方块被破坏，在其位置播放一个粒子动效。
这里使用的是 mesh 粒子，引擎自带的 cube。设置为重力模式，使用曲线来控制重力先小后大，让生成的粒子多待一会儿再下落。
然后自定义粒子材质，基于当前销毁的方块属性来设置材质的 offset。贴图使用的是和其它方块同一个贴图。
角色移动、碰撞、
重力和简单动画
这部分花的时间最长，效果依然还有很多优化空间。
角色移动
方向键按下则记录移动方向，松开则重置方向。在 update 里基于移动方向进行移动。
node 的 translate 方法，第二个参数传0是本地坐标系，传1是世界坐标系。我用的是世界坐标系，需要对位移矢量按 y 轴进行旋转。
角色碰撞
利用八叉树检测附近块，然后用圆和多边形相交检测是否碰撞。如果碰撞则沿着移动矢量反方向移动，营造挡住的效果。
角色重力
利用物理公式 vt+0.5vtt 来进行角色垂直方向的位移。然后同样利用碰撞原理，检测是否有碰撞。如果碰撞则置重力加速度为0，速度为0，直到没有碰撞，恢复加速度。
因为是先水平碰撞矫正，所以执行重力位移后，如果有碰撞，肯定是嵌到土里了，可以进行矫正。
跳的时候，设置速度为一个正值，则可以实现跳跃。
现在的效果只是满足了基本的位移、碰撞和重力，但在连跳的感觉、碰撞的强度等方面，都还需要后续优化。
简单动画
角色在不做动作的时候，会有呼吸，手部会上下移动；在跑的时候，会有摄像机的晃动；在删除方块和添加方块的时候，会有手的动作。这些动画的实现都比较简单。
地形延展
因为使用的是柏林噪音，所以只要有了区块的坐标，就可以随机出自然的、连续的地形。
这部分是目前性能最吃紧的地方。只要判断到了别的区块，就会查找附近的25个区块，然后创建新的区块并替换旧区块到新区块的网格。
并且到了新区块，还要创建新的八叉树，非常卡顿。一开始的方案，是对基于中心区块的附近25个区块整体进行八叉树构建，所以每次到新的区块，都会有非常多的重复构建浪费。现在将八叉树构建限制到每个区块，在查询之前，先对区块进行一遍筛选，再对区块的八叉树进行查询，性能提升非常多。
快捷物品栏
这是属于 UI 的部分，难度不大。
监听键盘事件，然后切换单元格的状态。在需要的时候，调用推入物品和使用物品的接口来更新状态。此外还有和手的状态联动，在切换单元格的时候，如果单元格里有物品，则需要将手替换成物品模型。
难度在于绘制物品 ICON，目前暂时只有3个方块有 ICON。
结语
这个项目所用到的核心方案包括：八叉树查询用于场景管理、射线检测用于碰撞和交互、柏林函数用于地形随机、动态网格用于地形显示等。后续我将进行场景性能优化，增加资源、NPC、存档、红石等一系列内容。对于长期学习来说，还是非常不错的项目。
后续的项目进展我将更新在论坛，欢迎大家一起交流探讨：
https://forum.cocos.org/t/topic/143799