Введение
   Не так давно в статье Скелетная анимация рассказывалось о новом движке для мобов, который позволяет использовать модели и анимацию из программы CraftStudio. В этой же статье речь пойдет об этом же самом движке, но уже адаптированном для отрисовки и анимации некоторых блоков.

Рендер мира в Minecraft
   На картинке ниже представлена архитектура стандартного цикла отрисовки мира в Minecraft:



   Небольшое пояснение к схеме. Как известно весь мир Minecraft физически состоит из чанков 16х16х128 блоков. Однако в движке рендеринга он разбивается еще на 8 частей по вертикали, т.е. на регионы с размерами сторон 16х16х16 блоков. Далее, на первом этапе (который выполняется только тогда, когда в регионе изменились какие-то блоки) происходит отбор блоков имеющих собственные модели, которые помещаются в список ModelList. Все остальные блоки конвертируются и заносятся в память GPU в виде одной единственной функции, последующие вызов и выполнение которой происходит очень и очень быстро.
   Собственно отрисовка (скорость которой и измеряется в FPS) происходит на втором этапе. Каждый из регионов 16х16х16, полученных на этапе подготовки, проверяется на видимость на экране (т.е. находится в поле зрения игрока) и если он виден, то для него вызывается ранее созданная функция GPU. Затем уже происходит перебор всех блоков из ModelList и если они расположены не слишком далеко от игрока, то они так же отрисовываются на экране со своими моделями.

   И того, если мы хотим использовать вместо стандартных моделей наш движок, то достаточно заменить блок, в котором рендерится модель (на схеме он называется "Стандартная отрисовка OpenGL") и задача будет выполнена. Однако мы пошли чуть дальше и задались вопросом: а что если попробовать отрисовку моделей на нашем движке сделать двух типов - одну с использованием стандартных функций OpenGL (то, что в нем уже было и что используется для отрисовки мобов), а вторую с использованием формата, в котором рисуются все остальные блоки и который понимает "Конвертер в формат GPU" (см. схему)? Тут же встает и еще одна проблема: после попадания в GPU внешний вид блока менять уже нельзя и никаких открывающихся крышек или выдвигающихся ящиков там быть не может.

Решение проблемы
   Поскольку все модели в нашем движке представлены отдельными объектами, структура которых у всех одинакова, и различаются они лишь количеством прямоугольников в них, то сделать два режима отрисовки не составило никаких проблем. А вот вторая проблема немного сложнее. Но и ее удалось решить. Чтобы блок не утратил способность к анимации было решено в статическом состоянии рисовать его средствами GPU (т.е. так, как будто он обычный блок без своей собственной модели), а в состоянии анимации (открытие крышки, выдвижение ящика) средствами OpenGL (т.е. также, как и раньше). Кроме того - дополнительным бонусом мы получили корректное освещение блоков на новом движке.

   Попробуем же теперь отрисовать примерно ~3800 ящиков обоими движками и сравним результаты:



   Можно заметить, что FPS с использованием старого(слева) рендера и нового(справа) для отрисовки ящиков отличается в 3 раза. Ящики не светятся как лампочки и не исчезают при удалении игрока от них. В среднестатистических хранилищах с парой сотней ящиков падения FPS практически не будет заметно вовсе.

   В заключении несколько скринов из студии с готовыми моделями и анимациями блоков: