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光照效果实现

**本文档中引用的文件** - [light.ts](file://assets/script/game/map/view/map/layer/light.ts) - [MapViewScene.ts](file://assets/script/game/map/view/MapViewScene.ts) - [MapViewComp.ts](file://assets/script/game/map/view/MapViewComp.ts) - [GameMap.ts](file://assets/script/game/map/GameMap.ts) - [MapLayer.ts](file://assets/script/game/map/view/map/layer/MapLayer.ts) - [EntityLayer.ts](file://assets/script/game/map/view/map/layer/EntityLayer.ts) - [FlashSprite.ts](file://assets/script/game/map/FlashSprite.ts) - [MoveUV.ts](file://assets/script/game/map/view/MoveUV.ts) - [map.json](file://assets/resources/config/map/map.json) - [BattleMoveSystem.ts](file://assets/script/game/common/ecs/position/BattleMoveSystem.ts)

目录

1. 项目概述
2. 光照效果架构
3. 核心组件分析
4. 遮罩层实现方案
5. 后处理效果实现
6. 视野范围控制机制
7. 地图分块加载联动
8. 性能优化与适配
9. 高级视觉效果扩展
10. 最佳实践建议

项目概述

本项目是一个基于Cocos Creator的游戏，采用ECS架构设计，实现了肉鸽游戏风格的迷雾探索玩法。光照效果作为核心视觉系统的重要组成部分，负责控制玩家视野范围，营造神秘感和探索氛围。

技术栈特点

• 引擎版本: Cocos Creator
• 架构模式: ECS（Entity-Component-System）
• 渲染技术: 支持多种光照实现方案
• 性能考量: 针对移动端优化的设计

光照效果架构

光照效果系统采用分层架构设计，包含以下核心层次：

graph TB
subgraph "光照效果系统架构"
A[光照控制器] --> B[遮罩层管理器]
A --> C[后处理效果处理器]
B --> D[灰度图遮罩]
B --> E[透明度渐变遮罩]
C --> F[Shader处理]
C --> G[SpriteMask处理]
H[地图分块系统] --> A
I[玩家位置系统] --> A
J[相机跟随系统] --> A
end
subgraph "渲染管线"
K[主摄像机] --> L[光照遮罩层]
L --> M[游戏场景层]
M --> N[UI层]
end

图表来源

• light.ts
• MapViewScene.ts

核心组件分析

基础光照组件

当前项目中的基础光照组件位于light.ts，虽然目前处于空壳状态，但为未来的功能扩展预留了接口。

classDiagram
class LightComponent {
+start() void
+onLoad() void
+update(deltaTime) void
+createFogMask() Mask
+updateVisibility(playerPos) void
+applyShaderEffect() void
}
class MapViewScene {
+camera Camera
+layer Node
+mapLayer MapLayer
+entityLayer EntityLayer
+isFollowPlayer boolean
+ratio Vec2
+init() void
+update(dt) void
}
class MapLayer {
+bgImg Sprite
+init() void
+clear() void
+bgImage Sprite
+width number
+height number
}
LightComponent --> MapViewScene : "控制"
MapViewScene --> MapLayer : "管理"

图表来源

• light.ts
• MapViewScene.ts
• MapLayer.ts

章节来源

• light.ts
• MapViewScene.ts
• MapLayer.ts

地图视图管理系统

地图视图系统负责整体场景的渲染管理和光照效果的协调工作：

• 摄像机控制: 实现玩家跟随和视野限制
• 层级管理: 确保光照效果正确叠加在游戏场景之上
• 渲染优化: 通过分层渲染减少不必要的绘制调用

章节来源

• MapViewScene.ts
• MapViewComp.ts

遮罩层实现方案

方案一：灰度图遮罩层

灰度图遮罩是最经典的迷雾效果实现方式，通过调整纹理的灰度值来控制可见性。

实现原理

1. 纹理准备: 使用黑白灰度图定义可见区域
2. Alpha混合: 通过Shader实现灰度值到透明度的映射
3. 动态更新: 根据玩家位置实时更新遮罩纹理

技术优势

• 性能优异: GPU原生支持，计算开销小
• 视觉效果好: 自然的渐变过渡
• 易于调试: 可直接编辑遮罩纹理

方案二：透明度渐变遮罩

基于透明度渐变的遮罩实现，适合需要复杂视觉效果的场景。

实现特点

• 渐变控制: 支持多种渐变模式（圆形、矩形、不规则形状）
• 多光源支持: 可同时处理多个光源的遮罩效果
• 边缘平滑: 提供高质量的边缘处理

章节来源

• FlashSprite.ts
• MoveUV.ts

后处理效果实现

Shader-Based光照效果

基于Shader的后处理效果提供了最灵活的光照控制能力：

sequenceDiagram
participant Player as 玩家位置
participant System as 光照系统
participant Shader as Shader处理器
participant Render as 渲染管线
Player->>System : 位置更新
System->>System : 计算视野范围
System->>Shader : 传递参数
Shader->>Shader : 执行光照计算
Shader->>Render : 输出处理结果
Render->>Player : 显示最终画面

图表来源

• BattleMoveSystem.ts

Shader实现要点

1. 顶点着色器: 处理几何变换和光照坐标计算
2. 片段着色器: 实现复杂的光照算法和遮罩效果
3. 纹理采样: 优化纹理访问模式，减少带宽消耗

SpriteMask实现方案

SpriteMask是一种轻量级的遮罩实现方式：

优势特点

• 简单易用: 不需要编写Shader代码
• 兼容性强: 支持所有平台和设备
• 调试方便: 可直接在编辑器中预览效果

适用场景

• 移动设备优化
• 快速原型开发
• 简单的遮罩需求

章节来源

• FlashSprite.ts

视野范围控制机制

动态视野算法

视野范围控制是光照效果的核心功能，其实现涉及多个方面的协调：

flowchart TD
A[玩家位置检测] --> B{视野类型判断}
B --> |静态视野| C[固定半径遮罩]
B --> |动态视野| D[渐进式展开]
B --> |追踪视野| E[跟随玩家移动]
C --> F[遮罩纹理更新]
D --> F
E --> F
F --> G[性能优化检查]
G --> H{性能阈值}
H --> |正常| I[应用最终效果]
H --> |过载| J[降级处理]
I --> K[渲染输出]
J --> L[简化效果]
L --> K

图表来源

• BattleMoveSystem.ts

视野参数配置

参数名称	类型	默认值	说明
视野半径	number	300	玩家周围可见范围半径
渐变强度	number	0.8	遮罩边缘的模糊程度
更新频率	number	0.1s	视野更新的时间间隔
最大遮罩数量	number	4	同时存在的遮罩层数

章节来源

• BattleMoveSystem.ts

地图分块加载联动

分块加载机制

地图分块加载与光照效果的联动确保了游戏性能和视觉体验的平衡：

graph LR
subgraph "地图分块系统"
A[当前区块] --> B[已加载区域]
C[相邻区块] --> D[预加载区域]
E[远处区块] --> F[未加载区域]
end
subgraph "光照效果系统"
G[视野中心] --> H[光照遮罩]
H --> I[动态更新]
I --> J[性能优化]
end
B --> H
D --> H
F -.-> H
subgraph "联动逻辑"
K[区块加载] --> L[光照初始化]
M[区块卸载] --> N[光照清理]
O[玩家移动] --> P[区块切换]
P --> Q[光照重定位]
end

图表来源

• GameMap.ts
• MapViewComp.ts

动态更新策略

1. 渐进式加载: 当玩家接近新区域时逐步加载光照数据
2. 内存管理: 及时释放远离玩家区域的光照资源
3. 同步机制: 确保光照效果与地图加载状态保持一致

章节来源

• GameMap.ts
• MapViewComp.ts

性能优化与适配

性能对比分析

实现方案	CPU开销	GPU开销	内存占用	兼容性	推荐场景
Shader遮罩	低	中等	中等	高	PC端、高端设备
SpriteMask	中等	低	低	极高	移动端、低端设备
后处理效果	中等	高	高	中等	主流设备

适配策略

移动端优化

• 降低分辨率: 减少光照纹理的分辨率
• 简化算法: 使用更简单的遮罩算法
• 帧率控制: 动态调整光照更新频率

高端设备优化

• 增强效果: 使用高质量的Shader和纹理
• 多光源: 支持复杂的多光源叠加效果
• 实时阴影: 实现动态阴影投射

章节来源

• FlashSprite.ts
• MoveUV.ts

高级视觉效果扩展

多光源叠加系统

扩展光照系统以支持多个光源的同时作用：

classDiagram
class MultiLightSystem {
+lights LightSource[]
+addLight(source) void
+removeLight(id) void
+updateLights() void
+combineEffects() Texture
}
class LightSource {
+position Vec2
+radius number
+color Color
+intensity number
+shape Shape
+calculateEffect() Effect
}
class ShadowCaster {
+castShadow(light) Texture
+calculateDepthMap() Texture
+applySoftShadows() Texture
}
MultiLightSystem --> LightSource : "管理"
LightSource --> ShadowCaster : "产生"
ShadowCaster --> MultiLightSystem : "贡献"

动态阴影实现

动态阴影系统能够根据光源位置和物体高度产生真实的阴影效果：

实现步骤

1. 深度缓冲: 创建专门的深度纹理存储场景深度信息
2. 阴影映射: 将光源视角下的深度信息投影到屏幕空间
3. 软阴影: 应用阴影过滤算法产生柔和的边缘效果

区域高亮效果

为重要区域（如宝箱、传送点）添加特殊的高亮效果：

效果类型

• 脉冲高亮: 周期性闪烁的高亮效果
• 追踪高亮: 跟随目标移动的持续高亮
• 交互高亮: 响应玩家操作的即时高亮

章节来源

• BattleMoveSystem.ts

最佳实践建议

开发规范

1. 组件分离: 将光照效果与业务逻辑完全分离
2. 参数化设计: 提供丰富的配置参数以便调整
3. 性能监控: 实现运行时性能指标收集

测试策略

1. 多设备测试: 在不同硬件配置下验证效果
2. 性能基准: 建立性能基线用于回归测试
3. 用户体验测试: 确保光照效果不会影响游戏体验

维护建议

1. 文档更新: 及时更新光照系统的使用文档
2. 版本兼容: 保持与引擎版本的兼容性
3. 社区反馈: 积极响应开发者社区的需求

通过以上架构设计和实现方案，本光照效果系统能够满足肉鸽游戏的迷雾探索需求，同时具备良好的扩展性和性能表现。开发者可以根据具体项目需求选择合适的实现方案，并在此基础上进行功能扩展和优化。