Rust 基础上的光线投射器引擎

这是一个功能齐全的光线投射器引擎，可以生成类似于 Wolfenstein 3D 的游戏图形。我需要它来为我的复古角色扮演游戏创建者 Eldiron 创建 3D 地牢。

投射器将渲染到一个 Vec<u8> 帧中。除了用于多线程的 rayon 之外，该crate当前的唯一依赖是用于快速 HashMap 的 rustc-hash。

对于单线程渲染，启用 "single_threaded" 功能（例如对于 WASM 目标）。在我的机器上，多线程渲染比单线程渲染快 2-4 倍。

在 demo 目录中提供了一个使用 pixels 的演示应用程序。

功能

• 纹理或着色墙、天花板和地板
• 可调节的雾色和距离
• 精灵
• 动画支持
• 多线程或单线程渲染
• 基于瓦片的照明

待办事项

• 门

多线程渲染

由于光线投射器与像素条带（而不是切片）一起工作，因此内部渲染以旋转 90 百分比存储图像，以便它可以与切片一起工作。这有助于内存访问，并使得可以使用 rayon 进行多线程。然后将图像旋转回目标帧，这也以并行方式完成。

在我的机器上，1280x800 图像的多线程渲染大约需要 2-3 毫秒。单线程渲染需要大约 7-8 毫秒。渲染器应该足够快，可以处理 4k 分辨率。

用法

创建世界地图

use raycaster::prelude::*;

let mut world = WorldMap::new();

// Add an image containing the tilemap to the world
let image_id = world.add_image(tilemap, tilemap_width, tilemap_height);

// Create a textured tile and use it for the ceiling default
// The rectangle defines the tile in the tilemap
let ceiling_tile = Tile::textured(image_id, (0, 0, 24, 24));
world.set_ceiling_tile();

// Set a colored tile for the floor
world.set_floor_tile(Tile::colored([50, 50, 50, 255]));

// Add a wall with a tile at the given location
// Add as many walls as you like
world.set_wall(5, 7, tile...);

// Add a bat sprite at the given location.
// You can manage the sprites yourself as WorldMap::sprites is public.
let sprite = Sprite::new(7.0, 7.0, tile...);
world.add_sprite(sprite);

// Torch Sprite
let mut sprite = Sprite::new(4.1, 6.1, Tile::textured_anim(image_id, calc_tile_rect(14, 14, 24,), 2));
sprite.shrink = 2; // Scale the sprite down
sprite.move_y = -100.0; // Move the sprite up
world.add_sprite(sprite);
world.add_light(4, 6, 2); // Add a light source at the torch position

// Set the fog color and the fog distance, the distance is in tiles.
world.set_fog([10, 10, 10, 255], 6.0);

当设置好世界后，我们可以渲染它

const width: usize = 800;
const height: usize = 600;

let frame = vec![0; width * height * 4];

let mut caster = Raycaster::new();

// Set the position pf the player
caster.set_pos(9, 7);

// Render into the given rectangle inside the frame (here the full frame), the stride (i.e. the width of the frame) and the world.
caster.render(&mut frame[..], (0, 0, width, height), width, &mut world);

致谢

• 灵感来自于 Pikuma 优秀的 光线投射器教程系列。
• 光线投射器的基本思想基于 Lodev 的光线投射器教程。