基于Rust和Blender的游戲引擎
以下是基于Rust和Blender的游戲引擎開發實例，涵蓋不同應用場景和技術方向的實際案例。案例分為工具鏈整合、渲染技術、物理模擬等類別，每個案例附核心代碼片段或實現邏輯。
工具鏈整合案例
案例1：Blender模型導出到Bevy引擎 使用blender-bevy-io插件將Blender模型導出為Bevy支持的.gltf格式。關鍵步驟包括在Blender中設置自定義屬性（如碰撞體標記），通過Rust解析GLTF元數據：
// 解析GLTF自定義擴展
let gltf = Gltf::load("assets/model.gltf")?;
for mesh in gltf.meshes {if let Some(extras) = mesh.extras {if extras.get("collider").and_then(|v| v.as_bool()) == Some(true) {add_collider(&mesh);}}
}
渲染技術案例
案例2：基于Blender材質的光照系統 在Blender中制作PBR材質，通過Rust的wgpu實現動態光照。需同步Blender的材質節點參數到Rust結構體：
#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct PBRMaterial {base_color: [f32; 4],metallic: f32,roughness: f32,emissive: [f32; 3],
}// 從Blender導出的JSON加載材質
let mat: PBRMaterial = serde_json::from_str(&fs::read_to_string("materials/iron.json")?)?;
案例3：實時地形生成 結合Blender的地形雕刻工具與Rust的噪聲算法：
- 在Blender中生成基礎高度圖
- 使用Rust的
noise庫動態細化地形：
let height = noise!(Fbm::<Perlin>::new(0),2.0 * pos.x,2.0 * pos.z,time * 0.1
) * 10.0;
物理交互案例
案例4：布料模擬對接 Blender制作初始布料形態，通過Rust的nphysics實現實時模擬：
let cloth = ClothBuilder::new(points).with_gravity([0.0, -9.81, 0.0]).with_solver_iterations(10).build();
案例5：車輛物理系統 Blender建模車輛底盤，Rust實現物理輪軸：
let chassis = ColliderBuilder::ball(2.0).translation(vector![x, y, z]).build();let wheel_joints = (0..4).map(|i| RevoluteJoint::new(axis, point![i as f32 * 1.5, 0.0, 0.0]
)).collect();
動畫系統案例
案例6：骨骼動畫重定向 將Blender角色動畫重定向到不同比例的模型：
let src_bones = load_animation("animations/run.blend");
let target_skeleton = load_skeleton("models/character.gltf");
retarget_animation(&src_bones, &target_skeleton, 0.5);
特效案例
案例7：粒子系統編輯器 Blender設計粒子發射器形狀，Rust實現GPU粒子：
#[derive(ShaderType)]
struct Particle {position: Vec3,velocity: Vec3,lifetime: f32,
}let particles = ComputePipeline::new(&device, "shaders/particle.wgsl");
以上案例需配合具體引擎（如Bevy、Amethyst）使用。完整實現通常包含：
- Blender側：自定義屬性標記、Python腳本導出
- Rust側：資源加載系統、ECS架構組件
Blender的游戲引擎功能已不再維護（Blender 2.8后移除），但歷史版本（如2.79）仍支持。以下是實例的分類和實現思路，結合邏輯塊（Logic Bricks）或Python腳本，適用于舊版Blender開發。
基礎交互實例
- 角色移動：WASD控制角色，添加鍵盤傳感器、運動執行器，設置軸向速度。
角色移動基礎實現
使用WASD鍵控制角色移動的基礎代碼示例（基于Unity引擎）：
using UnityEngine;public class PlayerMovement : MonoBehaviour {public float moveSpeed = 5f;void Update() {float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");float vertical = Input.GetAxis("Vertical");Vector3 movement = new Vector3(horizontal, 0, vertical) * moveSpeed * Time.deltaTime;transform.Translate(movement);}
}
平滑移動與旋轉
添加角色朝向移動方向的平滑旋轉：
public float rotationSpeed = 10f;void Update() {Vector3 moveDirection = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical"));if (moveDirection != Vector3.zero) {Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation(moveDirection);transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, targetRotation, rotationSpeed * Time.deltaTime);transform.Translate(moveDirection * moveSpeed * Time.deltaTime, Space.World);}
}
基于 Rust 實現平滑移動與旋轉
的實用示例集合，涵蓋不同場景和實現方式。代碼示例均使用 bevy 游戲引擎（因其在 Rust 生態中廣泛用于 2D/3D 變換），其他引擎或純 Rust 實現可參考類似邏輯。
基礎平滑移動
use bevy::prelude::*;fn smooth_movement(time: Res<Time>,mut query: Query<&mut Transform, With<SmoothMoveTarget>>,
) {for mut transform in query.iter_mut() {let target_position = Vec3::new(10.0, 0.0, 0.0);transform.translation = transform.translation.lerp(target_position, 0.1 * time.delta_seconds());}
}
緩動函數移動
fn ease_out_quad(start: Vec3, end: Vec3, t: f32) -> Vec3 {start + (end - start) * (1.0 - (1.0 - t).powi(2))
}fn apply_easing_movement(mut query: Query<(&mut Transform, &mut EasingProgress)>,time: Res<Time>,
) {for (mut transform, mut progress) in query.iter_mut() {progress.value += 0.5 * time.delta_seconds();transform.translation = ease_out_quad(Vec3::ZERO, Vec3::new(5.0, 3.0, 0.0), progress.value);}
}
實體跟隨鼠標
fn follow_mouse(windows: Query<&Window>,camera_query: Query<(&Camera, &GlobalTransform)>,mut transforms: Query<&mut Transform>,
) {let window = windows.single();let (camera, camera_transform) = camera_query.single();if let Some(world_pos) = window.cursor_position().and_then(|cursor| camera.viewport_to_world_2d(camera_transform, cursor)){for mut transform in transforms.iter_mut() {let direction = (world_pos - transform.translation.truncate()).normalize_or_zero();transform.translation += direction.extend(0.0) * 2.0;}}
}
繞軸旋轉
fn rotate_around_axis(time: Res<Time>,mut query: Query<&mut Transform, With<RotatingObject>>,
) {for mut transform in query.iter_mut() {transform.rotate_y(1.0 * time.delta_seconds());}
}
四元數球面插值
fn slerp_rotation(time: Res<Time>,mut query: Query<&mut Transform, With<SphericalRotation>>,
) {let start_quat = Quat::from_rotation_y(0.0);let end_quat = Quat::from_rotation_y(std::f32::consts::PI);for mut transform in query.iter_mut() {let t = (time.elapsed_seconds().sin() + 1.0) / 2.0;transform.rotation = start_quat.slerp(end_quat, t);}
}
更多場景擴展
-
路徑跟隨移動
使用Vec3數組存儲路徑點，通過lerp或spline插值移動。 -
物理驅動移動
整合bevy_rapier物理引擎，通過力或速度實現平滑運動。 -
屏幕震動效果
疊加隨機偏移向量到攝像機變換。 -
延遲跟隨
存儲歷史位置隊列實現拖尾效果。 -
動畫曲線控制
加載外部動畫曲線數據（如 JSON）驅動變換。
完整項目示例可參考：
- Bevy Cookbook
- Bevy Examples
物理引擎控制
通過Rigidbody實現物理驅動的移動：
public Rigidbody rb;
public float forceMultiplier = 50f;void FixedUpdate() {Vector3 force = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical")) * forceMultiplier;rb.AddForce(force);
}
Rigibody在物流物理
以下是基于Rust的物流引擎Rigibody的物理驅動實例示例，涵蓋多種應用場景和實現方法。內容按功能分類組織，每個示例包含核心代碼片段和關鍵實現邏輯：
基礎物理場景
use rigibody::dynamics::{RigidBody, RigidBodyHandle};
use rigibody::math::{Vector3, Quaternion};let mut rigid_body = RigidBody::new_dynamic();
rigid_body.set_position(Vector3::new(0.0, 5.0, 0.0));
rigid_body.set_rotation(Quaternion::identity());
rigid_body.set_linear_velocity(Vector3::y() * 2.0);
碰撞檢測實現
use rigibody::geometry::{Collider, ColliderHandle};
use rigibody::parry::shape::Ball;let ball_shape = Ball::new(1.0);
let collider = Collider::new(ball_shape);
let collider_handle = world.add_collider(collider, rigid_body_handle);
關節系統示例
use rigibody::dynamics::joints::RevoluteJoint;let joint = RevoluteJoint::new(rigid_body_handle1,rigid_body_handle2,Point3::origin(),Vector3::z_axis(),
);
world.add_joint(joint);
物流傳送帶模擬
rigid_body.set_linear_velocity(Vector3::x() * 1.5);
rigid_body.set_angular_velocity(Vector3::z_axis() * 0.2);
world.query_forces(|handle, forces| {if is_conveyor_belt(handle) {forces.apply_force(Vector3::x() * 50.0);}
});
車輛物理模型
let wheel_joint = RevoluteJoint::builder().local_anchor1(Point3::new(-0.3, -0.2, 0.0)).local_axis1(Vector3::y_axis()).build();
world.add_joint(wheel_joint);
流體交互模擬
world.query_colliders(|handle, collider| {if let Some(fluid) = get_fluid_at(collider.position()) {let buoyancy = fluid.density * collider.volume() * GRAVITY;world.apply_force(handle, Vector3::y() * buoyancy);}
});
多體動力學鏈
let mut prev_handle = world.add_rigid_body(base_body);
for i in 0..5 {let mut link = create_link_body();let joint = RevoluteJoint::new(prev_handle, world.add_rigid_body(link));world.add_joint(joint);prev_handle = link.handle();
}
完整實現需要結合具體場景需求調整參數和邏輯。Rigibody的物理模擬精度可通過時間步長和迭代次數控制：
let mut integration_parameters = IntegrationParameters::default();
integration_parameters.dt = 1.0 / 60.0;
integration_parameters.max_velocity_iterations = 50;
對于物流系統特有的需求，如包裹分揀模擬，可結合碰撞組和傳感器實現：
collider.set_sensor(true);
collider.set_collision_groups(InteractionGroups::new(0b01, 0b10));
性能優化方面建議使用批處理操作：
world.add_multiple_rigid_bodies(bodies);
world.add_multiple_colliders(colliders);
這些示例展示了Rigibody在物流物理仿真中的核心應用方法，實際開發時應根據具體硬件性能調整模擬復雜度。
2D游戲移動控制
適用于2D游戲的WASD控制（使用Unity 2D物理）：
public Rigidbody2D rb2D;
public float speed = 8f;void Update() {Vector2 movement = new Vector2(Input.GetAxis("Horizontal"), Input.GetAxis("Vertical"));rb2D.velocity = movement * speed;
}
以下是基于Rust的2D游戲移動控制實例，涵蓋不同場景和實現方式。內容分為核心方法、代碼片段和擴展技巧。
基礎鍵盤控制移動
use bevy::prelude::*;fn move_player(keyboard_input: Res<Input<KeyCode>>,mut query: Query<&mut Transform, With<Player>>,
) {let mut player_transform = query.single
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