用函數式編程，從0開發3D引擎和編輯器（一）

介紹

你們好，歡迎你踏上3D編程之旅～

本系列的素材來自咱們的產品:Wonder-WebGL 3D引擎和編輯器 的整個開發過程，探討了在從0開始構建3D引擎和編輯器的過程當中，每個重要的功能點、設計方案的思考、討論、總結和延伸。

本系列避免陷入細節的實現代碼，使用僞代碼代替。因此沒有可直接運行的代碼，取而代之的是通過抽象和提煉的僞代碼/模式。

爲何要寫這個系列

我有三個小目標：
1.徹底創造
徹底從0開始，創造一個有深度、有難度、有挑戰的產品。
因此Wonder被創造出來了，而且會持續地發展。

2.徹底紀錄
徹底紀錄創造的過程，把我整我的生都沉澱下來。
因此有了打造3D引擎，第8000小時開始。

3.徹底分享
徹底分享全部的創造、紀錄，把我走過的路分享給須要的人。
因此有了Wonder開源 。

本系列爲了完成第2個和第3個目標，會把開發Wonder的思考沉澱下來，進行提煉和昇華，分享給世界，也分享給我本身。

但願對你有所幫助～

技術棧

• 使用Reason語言寫僞代碼

• 使用WebGL做爲底層api

本系列特點

1.徹底從0開始，素材來自咱們的產品Wonder

咱們會一邊開發Wonder，一邊在本系列寫文章分享。
由於Wonder在不斷更新中，因此本系列也會不斷更新。

2.徹底、完全地使用函數式編程。

如今3D領域使用函數式編程的資料不多，主流仍是使用面向對象。
我之前也是用面向對象，不過自從我開始接觸函數式編程，就擁抱了它。
面向對象很好，函數式編程也很好。使用哪個，是每一個人的自由。

本系列但願能擴展你們的視野和思惟，展現函數式編程的魅力。

3.不只探討3D引擎，並且以編輯器做爲主線。

討論編輯器的資料不多，討論3D引擎+編輯器的更少。

本系列徹底基於咱們的實戰經驗，以編輯器做爲主線，3D引擎做爲底層實現。

二者的關係以下圖：

4.重點放在設計和思考上，避免實現細節

本系列但願展現來自於實戰的思考和設計，在較高的層面進行探討，因此會用僞代碼做爲實現的說明，避免細節的干擾。

5.類型驅動設計。儘可能用Type和僞代碼替代UML來探討設計。

Curry-Howard 同構:

類型即命題，程序即證實

類型既然對應邏輯命題，那能用它來表示設計嗎？
具體就是：
1）能表達領域模型嗎？

2）能表達領域模型的交互關係嗎？

3）能替代單元測試？

使用類型進行約束，而後在編譯時檢查和發現錯誤，從而再也不須要單元測試。

4）能驅動設計嗎？

這樣就能快速驗證設計方案：
經過定義類型來描述需求和設計，不須要具體實現；
驗證經過後，再一一實現。

本系列使用Reason語言，大部分知足1和2，部分知足3和4。

這是由於Reason語言的類型沒有Idris強大，因此3和4不能徹底知足。。。。。。

或許之後可使用Idris來重寫。。。。。。

不過總的來講，我對Reason語言仍是很是滿意的，詳見咱們在知乎上的總結-如何評價 reasonml ?。

• 參考資料

程序與證實
Designing with types

能給你帶來什麼收益？

1.瞭解Wonder的技術內幕

2.學習從0開發3D引擎和編輯器

3.學習函數式編程及其在3D領域的應用

4.學習3D編程的功能實現，如紋理、光照、模型等功能的實現

5.學習設計和架構，如Data Oriented、多線程、管道job等設計

寫做規劃

Wonder目前開發到1.0版本，所以本系列對應Wonder 0.1 - 1.0版本的內容。
(隨着Wonder不斷更新新版本，本系列也會對應更新）

Wonder 1.0產品展現：

本系列目錄

• 序言
• 函數式編程準備
• 初步需求分析
• 初步設計
• 搭建基礎框架
• 操做GameObject
• 操做Component
• Redo/Undo
• 端對端測試
• 輸出
• 多線程渲染
• 運行/中止
• 事件和CameraContronller組件
• IMGUI
• 增長資產Asset
• 導入/導出
• 發佈本地包
• 快捷鍵
• Picking
• Transform Gizmo
• PWA

致謝

感謝你能讀到這裏，歡迎你提出各類建議或意見，爲你服務是個人榮幸～感謝～

參考資料

Wonder-WebGL 3D引擎和編輯器
Curry-Howard 同構
程序與證實
Designing with types
Reason語言

歡迎瀏覽下一篇博文：用函數式編程，從0開發3D引擎和編輯器（二）：函數式編程準備