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实例化海洋到主场景

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moyu
2026-09-23 17:37:07 +08:00
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commit 0484839186
8 changed files with 211 additions and 22 deletions
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.workbuddy/memory/2026-09-23.md
+10
View File
@@ -232,3 +232,13 @@ Godot 不会把 shader 的 uniform 默认值灌进材质实例 —— 所以别
海水运动速度（按默认值算）：大浪相位速度 ≈ 6.7 m/s（波长 42 m），
细纹漂移 ≈ 0.5 m/s，噪点漂移 ≈ 0.49 m/s。大浪看得清，细碎波光是缓慢流动。
## 海洋应用到主场景（world/main.tscn）
- `world/ocean/sea.tscn` + `sea.gd`：可复用海面（Water 近平面 300/120 格 + WaterFar 6000/12 格 + water_far_material.tres），实例化即用、零接线。sea.gd 自动收集带 `world_time` uniform 的材质、自动找 `Sun` 节点、近平面按 2.5 m 步长跟随 viewport 相机。
- `world/ocean/island_mesa.tres`：台地岛材质（island.gdshader 新增 `plateau` uniform，平顶半径占比；默认 0 = 原锥形岛，向后兼容）。
- `island.gdshader`：新增 plateau；主场景取值 radius 40 / plateau 0.72 / height 1.5 / dip 14 / detail 0.25。
- `main.tscn` 重写：Ground 碰撞盒 40→**58**（与平顶 r≈28.8 对齐），**删除 GroundMesh**（灰色平板，会和岛平顶 z-fight），新增 `Island`（y=-1.5）与 `Sea` 实例（y=-1.5）。
- **关键坐标系**：海平面节点摆在 y=-1.5，岛 `island_height=1.5` → 平顶世界 y=0 = 原地面高度。玩家/碰撞/联机逻辑零改动，实测 player_y=0、on_floor=true。
- **修了一个真 bug（两个场景都有）**：「指向太阳」是平行光节点的 **+Z** 不是 -Z。之前 sea/ocean_demo 传的是 -basis.z（朝下），波光整片消失且不报错。实测 main 的 Sun basis.z y=+0.766 才是对的。
- 验证：实机 host_game，world_time 1.2 s 推进 1.201，近平面跟随相机 (0,3.86)→snap(0,5)，玩家传送 (27.5,1,0) 仍站在平顶 y≈0，岸线沙带/泡沫/海天交界截图正常，日志无错误。
world/main.tscn
+20 -18
View File
@@ -3,18 +3,16 @@
[ext_resource type="Script" uid="uid://11rbhffe5dhv" path="res://world/main.gd" id="1_hyim0"]
[ext_resource type="PackedScene" uid="uid://bekuuw153mv03" path="res://character/player/player.tscn" id="2_4f7fj"]
[ext_resource type="Sky" uid="uid://bi632suyifms5" path="res://world/sky/cartoon_sky.tres" id="2_cartoon"]
[ext_resource type="PackedScene" path="res://world/ocean/sea.tscn" id="3_sea"]
[ext_resource type="Material" path="res://world/ocean/island_mesa.tres" id="4_island"]
[sub_resource type="BoxShape3D" id="BoxShape3D_hyim0"]
size = Vector3(40, 0.5, 40)
size = Vector3(58, 0.5, 58)
[sub_resource type="PlaneMesh" id="PlaneMesh_4f7fj"]
size = Vector2(40, 40)
subdivide_width = 8
subdivide_depth = 8
[sub_resource type="StandardMaterial3D" id="StandardMaterial3D_spvjk"]
albedo_color = Color(0.5529412, 0.5803922, 0.61960787, 1)
roughness = 0.9
[sub_resource type="PlaneMesh" id="IslandMesh"]
size = Vector2(120, 120)
subdivide_width = 160
subdivide_depth = 160
[sub_resource type="Environment" id="Environment_gu74f"]
background_mode = 2
@@ -22,29 +20,33 @@ sky = ExtResource("2_cartoon")
ambient_light_source = 3
reflected_light_source = 2
[node name="Main" type="Node3D" unique_id=58155864]
[node name="Main" type="Node3D" unique_id=631359418]
script = ExtResource("1_hyim0")
player_scene = ExtResource("2_4f7fj")
[node name="Ground" type="StaticBody3D" parent="." unique_id=305091665]
[node name="Ground" type="StaticBody3D" parent="." unique_id=2052319900]
[node name="GroundShape" type="CollisionShape3D" parent="Ground" unique_id=8315700]
[node name="GroundShape" type="CollisionShape3D" parent="Ground" unique_id=1200062535]
transform = Transform3D(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, -0.25, 0)
shape = SubResource("BoxShape3D_hyim0")
[node name="GroundMesh" type="MeshInstance3D" parent="Ground" unique_id=51344137]
mesh = SubResource("PlaneMesh_4f7fj")
surface_material_override/0 = SubResource("StandardMaterial3D_spvjk")
[node name="Island" type="MeshInstance3D" parent="." unique_id=2128190205]
transform = Transform3D(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, -1.5, 0)
material_override = ExtResource("4_island")
mesh = SubResource("IslandMesh")
[node name="Sun" type="DirectionalLight3D" parent="." unique_id=910400852]
[node name="Sea" parent="." unique_id=1379614066 instance=ExtResource("3_sea")]
transform = Transform3D(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, -1.5, 0)
[node name="Sun" type="DirectionalLight3D" parent="." unique_id=174609621]
transform = Transform3D(0.8660248, 0.3830344, -0.32138094, 0, 0.6427605, 0.76606715, 0.5000011, -0.66343313, 0.5566465, 0, 0, 0)
light_color = Color(1, 0.97, 0.9, 1)
shadow_enabled = true
directional_shadow_blend_splits = true
directional_shadow_max_distance = 40.0
[node name="Environment" type="WorldEnvironment" parent="." unique_id=794103784]
[node name="Environment" type="WorldEnvironment" parent="." unique_id=1374218548]
environment = SubResource("Environment_gu74f")
[node name="MultiplayerSpawner" type="MultiplayerSpawner" parent="." unique_id=1410622657]
[node name="MultiplayerSpawner" type="MultiplayerSpawner" parent="." unique_id=1020023513]
spawn_path = NodePath("..")
world/ocean/island.gdshader
+8 -3
View File
@@ -30,6 +30,9 @@ render_mode cull_disabled, diffuse_toon, specular_disabled;
group_uniforms Shape;
uniform float island_radius : hint_range(2.0, 60.0) = 15.0; // 米：陆地半径
uniform float island_height : hint_range(0.5, 30.0) = 9.0; // 米：最高点高出水面多少
// 平顶半径占 island_radius 的比例。0 = 锥形山（默认）；0.7~0.85 = 台地岛。
// 主场景要能在上面走人，必须开平顶 —— 锥形岛的斜坡无法用一块平板碰撞近似
uniform float plateau : hint_range(0.0, 0.98) = 0.0;
// 越小越像山、越大越像沙洲。调到 2 以上就成了一块浮在水上的饼
uniform float profile_power : hint_range(0.5, 5.0) = 1.30;
uniform float dip_depth : hint_range(0.0, 30.0) = 12.0; // 米：裙边扎到水下多深
@@ -91,12 +94,14 @@ float island_at(vec2 p) {
// 海岸线：按噪声推拉半径，否则是一个完美的圆
r += (fbm2(p * coast_scale) - 0.5) * coast_warp;
// 径向剖面：山顶有平台、山脚收得快
float prof = 1.0 - smoothstep(0.0, 1.0, clamp(r, 0.0, 1.0));
// 径向剖面：plateau 以内是平顶，以外收到水线。
// 注意海岸线噪声已经加进 r 了，所以平顶边缘也是弯的，不会是一个正圆
float prof = 1.0 - smoothstep(plateau, 1.0, clamp(r, 0.0, 1.0));
prof = pow(prof, max(profile_power, 0.001));
float h = prof * island_height;
// 地表起伏：只作用在陆地上，海岸线附近淡出，否则海岸会碎成齿状
// 地表起伏：只作用在陆地上，海岸线附近淡出，否则海岸会碎成齿状。
// 主场景用平顶当可走地面时，这个值要压小 —— 碰撞是平的，起伏大了人会陷进坡里
h += (fbm2(p * detail_scale) - 0.5) * detail_strength * smoothstep(1.0, 0.35, r);
// 裙边：岛外主动扎到水下，免得平面边缘悬空
world/ocean/island_mesa.tres
+20
View File
@@ -0,0 +1,20 @@
[gd_resource type="ShaderMaterial" load_steps=2 format=3]
[ext_resource type="Shader" path="res://world/ocean/island.gdshader" id="1_island"]
; 主场景用的「台地岛」材质：与 ocean_demo 那座锥形岛共用同一个着色器，只改形状参数。
;
; 关键的一组取值（相对水面 y=0，而节点本身摆在 y=-1.5，所以平顶落在世界 y=0）：
; island_height = 1.5 平顶高出水面 1.5 米 —— 正好等于主场景 Ground 碰撞盒的顶面高度
; plateau = 0.72 平顶半径 = 40 * 0.72 ≈ 28.8 米。地面碰撞盒放大到 58×58（半宽 29）
; 就是为了和这个平顶对齐，否则人会走到平顶外面掉下去
; detail_strength = 0.25 起伏只有 ±12 厘米。碰撞是平板，起伏大了会看见脚陷进坡里
; dip_depth = 14 岛外裙边扎到水下 14 米，从侧面看不到平面边缘
[resource]
shader = ExtResource("1_island")
shader_parameter/island_radius = 40.0
shader_parameter/island_height = 1.5
shader_parameter/plateau = 0.72
shader_parameter/profile_power = 1.60
shader_parameter/dip_depth = 14.0
shader_parameter/detail_strength = 0.25
world/ocean/ocean_demo.gd
+2 -1
View File
@@ -69,7 +69,8 @@ func _process(delta: float) -> void:
var sun_dir := Vector3.UP
if sun != null:
# 平行光的照射方向是节点的 -Z，取反就是指向太阳
sun_dir = -sun.global_transform.basis.z
# 「指向太阳」= 平行光节点的 +Z（沿 -Z 照射）。取反会让波光整片消失，且不报错
sun_dir = sun.global_transform.basis.z
for mat in _water_materials:
mat.set_shader_parameter("world_time", t)
mat.set_shader_parameter("sun_direction", sun_dir)
world/ocean/sea.gd
+120
View File
@@ -0,0 +1,120 @@
extends Node3D
## 可复用的海面驱动 · 只管「让海动起来」，不含任何玩法交互
##
## 三件事：
## 1. 推进 world_time —— 波形相位统一由这里给，不用着色器的内置 TIME
## 2. 把场景里的平行光方向推给水面着色器，让波光与实际光照同向
## 3. 近处细网格跟着当前相机平移（远处那层大平面不动）
##
## 用法：把 sea.tscn 实例化到任意场景即可，不需要接线。
## 相机是运行时从 viewport 取的（玩家的第三人称相机、编辑器视口相机都算），
## 所以本文件不依赖任何具体玩家或相机节点。
##
## 关于 world_time（这是本文件最重要的一个决定）：
## 着色器里的 TIME 是「各进程自己的启动计时」。联机时两端启动时刻差几秒，
## 同一时刻看到的浪就不是同一片 —— 两个玩家站在一片海上，浪却不一样，一眼就看出来。
## 所以波形相位必须来自一个「大家都同意的时钟」：
## · 现在：Time.get_ticks_msec() 减去本节点启动时刻
## · 要联机同步时：把 _start_msec 换成主机下发的时间基准（一个 float，RPC 一次即可）
## 注意用「绝对时钟差」而不是逐帧累加 delta —— 两端帧率不同，累加会越走越偏。
##
## 水面材质是**自动收集**的：场景里任何挂了带 world_time 的 ShaderMaterial 的
## MeshInstance3D 都会被接管。之后再加几层水（远平面、沼泽、水坑）不用改代码。
@export_group("水面")
## 跟随相机的那层近水面（细网格）。留空则取名为 Water 的子节点
@export var near_water: MeshInstance3D
## 网格对齐步长（米）。应当 ≈ 顶点间距：波形是世界坐标锚定的，
## 不对齐的话顶点会在波形上「滑动」，看上去像水面在抖
@export var follow_snap: float = 2.5
## 波形推进倍率。1.0 = 着色器里的默认速度；0 = 冻结
@export var time_scale: float = 1.0
@export_group("光照")
## 提供太阳方向的光源。留空则自动找：父节点下的 Sun → 全场景第一个平行光
@export var sun: DirectionalLight3D
var _start_msec: int = 0
var _water_materials: Array[ShaderMaterial] = []
func _ready() -> void:
_start_msec = Time.get_ticks_msec()
if near_water == null:
near_water = get_node_or_null("Water") as MeshInstance3D
if sun == null:
sun = _find_sun()
_collect_water_materials()
if _water_materials.is_empty():
push_warning("%s 没找到任何水面材质，海不会动" % get_path())
_follow_camera()
func _process(_delta: float) -> void:
# 绝对时钟差，不是逐帧累加（原因见文件头）
var t := float(Time.get_ticks_msec() - _start_msec) / 1000.0 * time_scale
# 「指向太阳」= 平行光节点的 +Z。
# 平行光沿自己的 -Z 照射（与相机朝向同一套约定），所以 +Z 才是朝天；
# 天空着色器里那个 LIGHT0_DIRECTION 也是这个方向 —— 它的 y 必须为正，否则天空会进夜色。
# 取反是最容易犯的错：符号错了不会报错，只是波光整片消失（half-vector 朝下，
# dot(N, H) 恒为负），看上去像「波光强度调太小了」。
var sun_dir := Vector3.UP if sun == null else sun.global_transform.basis.z
for mat in _water_materials:
mat.set_shader_parameter("world_time", t)
mat.set_shader_parameter("sun_direction", sun_dir)
_follow_camera()
## 把本子树里每个「声明了 world_time 的水面材质」都收进来。
## 用 uniform 名字认水面，比按文件名或目录判断稳：改文件名、复制一份出来调参都还能认出。
func _collect_water_materials() -> void:
_water_materials.clear()
var seen := {}
for node in find_children("*", "MeshInstance3D", true, false):
var mi := node as MeshInstance3D
if mi == null:
continue
var mat := mi.material_override as ShaderMaterial
if mat == null or mat.shader == null:
continue
var key := mat.get_instance_id()
if seen.has(key):
continue
if not _declares_world_time(mat):
continue
seen[key] = true
_water_materials.append(mat)
func _declares_world_time(mat: ShaderMaterial) -> bool:
for uniform in mat.shader.get_shader_uniform_list():
if str(uniform.get("name")) == "world_time":
return true
return false
func _find_sun() -> DirectionalLight3D:
var parent := get_parent()
if parent != null:
var named := parent.find_child("Sun", true, false) as DirectionalLight3D
if named != null:
return named
var root := get_tree().current_scene if get_tree().current_scene != null else get_tree().root
for node in root.find_children("*", "DirectionalLight3D", true, false):
return node as DirectionalLight3D
return null
## 近平面跟着相机平移。均匀网格没法同时做到「近处够密」和「覆盖到地平线」，
## 所以近处用跟着相机走的小密网，远处另有一层大平面（它的 swell_amount = 0，纯平）。
## 波形在世界空间锚定，所以平面平移不会让浪跟着滑。
func _follow_camera() -> void:
if near_water == null:
return
var cam := get_viewport().get_camera_3d() if get_viewport() != null else null
if cam == null:
return
var step := maxf(follow_snap, 0.01)
var c := cam.global_position
near_water.global_position.x = roundf(c.x / step) * step
near_water.global_position.z = roundf(c.z / step) * step
world/ocean/sea.gd.uid
+1
View File
@@ -0,0 +1 @@
uid://dpb6yt6qbcq8a
world/ocean/sea.tscn
+30
View File
@@ -0,0 +1,30 @@
[gd_scene format=3]
[ext_resource type="Script" path="res://world/ocean/sea.gd" id="1_sea"]
[ext_resource type="Shader" path="res://world/ocean/water.gdshader" id="2_water"]
[ext_resource type="ShaderMaterial" path="res://world/ocean/water_far_material.tres" id="3_far"]
[sub_resource type="PlaneMesh" id="PlaneMesh_near"]
size = Vector2(300, 300)
subdivide_width = 120
subdivide_depth = 120
[sub_resource type="ShaderMaterial" id="ShaderMaterial_near"]
shader = ExtResource("2_water")
[sub_resource type="PlaneMesh" id="PlaneMesh_far"]
size = Vector2(6000, 6000)
subdivide_width = 12
subdivide_depth = 12
[node name="Sea" type="Node3D"]
script = ExtResource("1_sea")
[node name="Water" type="MeshInstance3D" parent="."]
mesh = SubResource("PlaneMesh_near")
material_override = SubResource("ShaderMaterial_near")
[node name="WaterFar" type="MeshInstance3D" parent="."]
transform = Transform3D(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, -0.8, 0)
mesh = SubResource("PlaneMesh_far")
material_override = ExtResource("3_far")