golang跨平台3D游戏引擎开发插件Harfang3D的使用

Golang跨平台3D游戏引擎开发插件Harfang3D的使用

HARFANG®3D是一个全功能的3D可视化库，支持C++、Python、Lua和Go语言开发。下面我将介绍如何使用Golang版本的Harfang3D进行3D游戏开发。

Harfang3D简介

HARFANG®3D是一个易于适应、跨平台、多语言的3D引擎解决方案，基于开源bgfx库，支持Vulkan、Metal、DirectX(9到12)、OpenGL和OpenGL ES。它可以在Windows、Linux、Intel和ARM平台上构建。

Harfang3D Logo

Golang支持

Harfang3D提供了实验性的Go语言支持(Go 1+)，可以通过Go模块的方式使用。

安装Harfang3D Go模块

首先需要从Harfang官方网站下载二进制文件。

Go示例代码

下面是一个简单的Go程序示例，展示了如何使用Harfang3D创建一个3D窗口并渲染一个立方体：

package main

import (
	"github.com/harfang3d/harfang-go/v3"
	"time"
)

func main() {
	// 初始化Harfang
	harfang.Init()
	defer harfang.Uninit()

	// 创建窗口
	w, h := 1280, 720
	win := harfang.NewWindow("Harfang Go Example", w, h, harfang.WindowResizable)
	defer win.Destroy()

	// 创建图形设备
	renderer := harfang.NewRenderer()
	renderer.Init(w, h)
	defer renderer.Uninit()

	// 创建场景
	scene := harfang.NewScene()
	defer scene.Destroy()

	// 创建摄像机
	camera := harfang.NewNode(scene)
	camera.SetName("camera")
	camera.SetPosition(harfang.NewVec3(0, 1, -2))
	camera.SetRotation(harfang.NewVec3(harfang.Deg(10), 0, 0))
	cam := camera.AddComponent(harfang.NewCamera())
	cam.SetZNear(0.1)
	cam.SetZFar(1000)
	cam.SetProjection(harfang.ProjectionPerspective)

	// 创建立方体
	cube := harfang.NewNode(scance)
	cube.SetName("cube")
	cube.SetPosition(harfang.NewVec3(0, 0, 0))
	cube.SetRotation(harfang.NewVec3(0, 0, 0))
	cube.AddComponent(harfang.NewTransform())
	model := cube.AddComponent(harfang.NewObject())
	model.SetGeometry(harfang.CreateCube(1.0))
	model.SetMaterial(harfang.CreateMaterialWithShaderName("default"))

	// 主循环
	for !win.KeyPressed(harfang.KeyEscape) && win.IsOpen() {
		// 旋转立方体
		rot := cube.GetRotation()
		rot.SetY(rot.Y() + 0.01)
		cube.SetRotation(rot)

		// 更新视图
		viewId := uint16(0)
		harfang.SubmitSceneToPipeline(viewId, scene, harfang.NewiRect(0, 0, w, h))

		// 帧结束
		harfang.Frame()
		harfang.UpdateWindow(win)

		time.Sleep(16 * time.Millisecond) // 约60FPS
	}
}

示例说明

  1. 首先初始化Harfang引擎
  2. 创建一个窗口和渲染器
  3. 创建一个场景并添加摄像机
  4. 创建一个立方体对象并添加到场景中
  5. 在主循环中旋转立方体并渲染场景

Harfang3D主要功能

Harfang3D提供了丰富的3D功能：

  • 场景API: 基于节点和组件的场景管理
  • 渲染管线: 支持PBR渲染和AAA级渲染管线
  • VR支持: 通过OpenXR/OpenVR支持VR设备
  • 物理系统: 刚体、碰撞检测、射线检测等
  • 音频系统: 支持3D音频空间化

跨平台支持

Harfang3D支持以下平台:

  • Win32和Win64 Intel
  • Linux 64 Intel
  • Aarch 64 ARM

截图示例

Sun Temple示例

Marine Melodies示例

Harfang3D为Go语言开发者提供了一个强大的3D引擎解决方案，虽然Go支持还处于实验阶段，但已经可以用于开发跨平台的3D应用和游戏。


更多关于golang跨平台3D游戏引擎开发插件Harfang3D的使用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html

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Harfang3D - Golang跨平台3D游戏引擎插件使用指南

Harfang3D是一个开源的3D游戏引擎，支持跨平台开发，通过其Go语言绑定可以方便地在Go项目中使用。以下是Harfang3D在Go中的基本使用方法。

安装Harfang3D Go绑定

首先需要安装Harfang3D的Go绑定：

go get github.com/harfang3d/harfang-go

基本框架

一个典型的Harfang3D Go程序框架如下：

package main

import (
	"github.com/harfang3d/harfang-go"
)

func main() {
	// 初始化Harfang3D
	harfang.Init()
	defer harfang.Uninit()

	// 创建窗口
	win := harfang.NewWindow(1024, 768, "Harfang3D Go Demo", 32, 32)
	defer win.Destroy()

	// 创建渲染器
	renderer := harfang.NewRenderer()
	defer renderer.Destroy()
	renderer.SetClearColor(harfang.NewColor(0.1, 0.2, 0.3, 1.0))

	// 创建场景
	scene := harfang.NewScene()
	defer scene.Destroy()

	// 主循环
	for !win.KeyPressed(harfang.KeyEscape) && win.IsOpen() {
		// 更新逻辑
		dt := win.GetLastFrameDuration()
		update(scene, dt)

		// 渲染场景
		renderer.Clear()
		renderer.Viewport(0, 0, int32(win.GetWidth()), int32(win.GetHeight()))
		renderer.Perspective(60, float32(win.GetWidth())/float32(win.GetHeight()), 0.1, 1000)
		renderer.RenderScene(scene)
		win.SwapBuffers()
	}
}

func update(scene *harfang.Scene, dt float32) {
	// 在这里更新游戏逻辑
}

创建3D场景

添加相机

func setupScene(scene *harfang.Scene) {
	// 添加相机
	camera := harfang.NewCamera()
	camera.SetPosition(harfang.NewVec3(0, 5, -10))
	camera.SetRotation(harfang.NewVec3(harfang.Deg(20), 0, 0))
	scene.AddNodeCamera(camera)
}

添加3D模型

func addModel(scene *harfang.Scene) {
	// 创建材质
	mat := harfang.NewMaterial()
	mat.SetProgram("shaders/pbr.hps")
	
	// 创建立方体
	cube := harfang.CreateCube(1.0)
	scene.AddNodes(cube, mat)
	cube.GetTransform().SetPosition(0, 1, 0)
}

处理输入

func handleInput(win *harfang.Window, scene *harfang.Scene, dt float32) {
	// 键盘输入
	if win.KeyPressed(harfang.KeyUp) {
		// 上箭头键处理
	}
	
	// 鼠标输入
	mouse := win.GetMouse()
	if mouse.Down(harfang.MouseButtonLeft) {
		// 左键点击处理
	}
}

加载资源

func loadResources() {
	// 加载模型
	model := harfang.LoadModel("assets/models/character.scn")
	if model != nil {
		scene.AddNodes(model)
	}
	
	// 加载纹理
	texture := harfang.LoadTexture("assets/textures/diffuse.png")
	if texture != nil {
		mat.SetTexture(harfang.MaterialDiffuse, texture)
	}
}

物理系统

Harfang3D集成了Bullet物理引擎：

func setupPhysics(scene *harfang.Scene) {
	// 创建物理系统
	physics := harfang.NewPhysicsSystem()
	scene.SetPhysicsSystem(physics)
	
	// 添加刚体
	cubeRigidBody := harfang.CreateCubeRigidBody(1.0, 1.0)
	scene.AddNodesRigidBody(cube, cubeRigidBody)
	
	// 添加地面
	ground := harfang.CreatePlane(0, 1, 0, 0)
	groundMat := harfang.NewMaterial()
	scene.AddNodes(ground, groundMat)
	
	groundRigidBody := harfang.CreatePlaneRigidBody(0, 1, 0, 0)
	scene.AddNodesRigidBody(ground, groundRigidBody)
}

跨平台支持

Harfang3D支持Windows、Linux、macOS、Android和iOS平台。编译时只需指定目标平台即可：

# Windows
GOOS=windows GOARCH=amd64 go build

# Linux
GOOS=linux GOARCH=amd64 go build

# macOS
GOOS=darwin GOARCH=amd64 go build

性能优化建议

  1. 使用实例化渲染(Instancing)处理大量相同物体
  2. 合理使用LOD(Level of Detail)系统
  3. 使用场景图优化渲染顺序
  4. 对静态物体使用批处理

Harfang3D为Go开发者提供了一个功能完整的3D游戏开发解决方案，结合Go的简洁语法和Harfang3D的强大功能，可以高效开发跨平台3D应用和游戏。

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