如何在 Minecraft 中加入元素视野效果（一）

一、前言

最近在学 GLSL（OpenGL Shading Language）的相关知识，正巧 Minecraft 光影就是这方面的东西，所以准备动手制作了一个简单的光影，它能够像做到像原神的元素视野一样“扫描”场景中的事物。

由于 Minecraft 使用的渲染引擎，也就是 OpenGL 的版本十分老旧，在效率低下的同时，也对远古显卡拥有很好的兼容性。虽然其在快照版本 21w10a (1.17) 时更新到了 OpenGL 3.2 (2009)，不过在此之前一直使用 OpenGL 2.1 (2006)。

如果有不对的地方，欢迎在评论区指出 ~

二、环境

准备好一个可以运行光影的 Minecraft 客户端，版本 20w22a (1.16) 及以上，因为在更新日志中有指出，深度缓冲区在此版本中加入，而扫描特效正好需要使用此缓冲区的数据。我并没有测试过低版本能否运行，所以这里为了保险起见建议使用新版本来开发。

准备一个光影加载器，像 Optifine 或者 Iris Shaders 之类的主流加载器一般都没问题。

在这里我使用了游戏版本 1.19.4 以及 Iris Shaders 1.6.4，因为 Iris Shaders 能够为用户输出光影包的错误信息，供开发者快速定位 bug 的位置，是我个人比较喜欢的一个 Mod。

三、创建

为了使客户端可以读取到我们的光影，需要进入其光影文件夹中，并在其中建立一个光影我们的光影包，它依然可以是一个文件夹，而并非需要像网上下载的那样压缩成 zip。这个光影包的名字是随意的，只要确保你准备的光影加载器能够读取到即可。

PS：如果你的文件管理能力比较强，也可以尝试在其他位置建立这样的一个包，并使用版本管理工具改善开发工作。

进入我们创建好的光影包文件夹中，创建一个 shaders 文件夹，这里将是加载器加载的地方。在其中创建名为 final.vsh 与 final.fsh 的文件，作为接下来需要编写的顶点着色器（vertex shader）和片段着色器（fragment shader）。

四、顶点着色器

Minecraft 光影首先会为画面上的多种物件进行分开渲染，如云朵、天空、方块、实体等，将使用不同的着色器代码进行先一步绘制，而最终所有物件将汇集到 final 着色器，进行最后的处理。要实现这个简单的光影，我们只需要用到 final 着色器即可。

首先打开创建好的 final.vsh 文件，在此着色器中，可以对当前颜色位置进行一些变换，由于原神中的场景扫描仅仅只是改变了画面的颜色，所以我们并不需要对位置做任何事情，只需要将当前位置传递到 fsh 着色器中即可。

在最开始写上 #version 120 表示该着色器将使用 GLSL 1.20 版本，接着创建一个二维向量 texCoord 用于将数据传递至 final.fsh 中，下方则是主要代码位置，写上 main 函数，写到这里我们已经不难看出，GLSL 的语法其实类似于耳熟能详的 c 语言。

使用 ftransform() 函数对内置变量 gl_Position 写入原本的数据，输出原本的位置信息，此时我们还需要将位置信息中的 x 与 y 写入 texCoord，用于下一个阶段的渲染。在着色器语法中，把需要用到的向量属性连起来写，如这里的 xy，将会转换为一个二维向量。

五、片段着色器

虽然这跟上一个着色器有着不一样的名称，但它们其实只是渲染的两个阶段，这些阶段都将在显卡处理器中运行，所以它们拥有相同的语法，以及不同的可使用数据。

首先我们编写一个最简单的例子，用于测试光影是否稳定运行。我们将需要的代码写上，一个 从上一阶段传递过来的变量 texCoord，一个二维纹理变量 gcolor，以及用于渲染的 main 函数。此时我们使用 texture2D 函数检索纹理 gcolor 在位置 texCoord 中的颜色，并把颜色中的 r 与 b 调换位置，此时我们将得到一个红色与蓝色调换的世界。

PS：如果不成功，请检查光影加载器提供的错误信息，并修复代码中的错误。