用函数式编程，从0开发3D引擎和编辑器（一）

介绍

你们好，欢迎你踏上3D编程之旅～

本系列的素材来自咱们的产品:Wonder-WebGL 3D引擎和编辑器 的整个开发过程，探讨了在从0开始构建3D引擎和编辑器的过程当中，每个重要的功能点、设计方案的思考、讨论、总结和延伸。

本系列避免陷入细节的实现代码，使用伪代码代替。因此没有可直接运行的代码，取而代之的是通过抽象和提炼的伪代码/模式。

为何要写这个系列

我有三个小目标：
1.彻底创造
彻底从0开始，创造一个有深度、有难度、有挑战的产品。
因此Wonder被创造出来了，而且会持续地发展。

2.彻底纪录
彻底纪录创造的过程，把我整我的生都沉淀下来。
因此有了打造3D引擎，第8000小时开始。

3.彻底分享
彻底分享全部的创造、纪录，把我走过的路分享给须要的人。
因此有了Wonder开源 。

本系列为了完成第2个和第3个目标，会把开发Wonder的思考沉淀下来，进行提炼和升华，分享给世界，也分享给我本身。

但愿对你有所帮助～

技术栈

• 使用Reason语言写伪代码

• 使用WebGL做为底层api

本系列特点

1.彻底从0开始，素材来自咱们的产品Wonder

咱们会一边开发Wonder，一边在本系列写文章分享。
由于Wonder在不断更新中，因此本系列也会不断更新。

2.彻底、完全地使用函数式编程。

如今3D领域使用函数式编程的资料不多，主流仍是使用面向对象。
我之前也是用面向对象，不过自从我开始接触函数式编程，就拥抱了它。
面向对象很好，函数式编程也很好。使用哪个，是每一个人的自由。

本系列但愿能扩展你们的视野和思惟，展现函数式编程的魅力。

3.不只探讨3D引擎，并且以编辑器做为主线。

讨论编辑器的资料不多，讨论3D引擎+编辑器的更少。

本系列彻底基于咱们的实战经验，以编辑器做为主线，3D引擎做为底层实现。

二者的关系以下图：

4.重点放在设计和思考上，避免实现细节

本系列但愿展现来自于实战的思考和设计，在较高的层面进行探讨，因此会用伪代码做为实现的说明，避免细节的干扰。

5.类型驱动设计。尽可能用Type和伪代码替代UML来探讨设计。

Curry-Howard 同构:

类型即命题，程序即证实

类型既然对应逻辑命题，那能用它来表示设计吗？
具体就是：
1）能表达领域模型吗？

2）能表达领域模型的交互关系吗？

3）能替代单元测试？

使用类型进行约束，而后在编译时检查和发现错误，从而再也不须要单元测试。

4）能驱动设计吗？

这样就能快速验证设计方案：
经过定义类型来描述需求和设计，不须要具体实现；
验证经过后，再一一实现。

本系列使用Reason语言，大部分知足1和2，部分知足3和4。

这是由于Reason语言的类型没有Idris强大，因此3和4不能彻底知足。。。。。。

或许之后可使用Idris来重写。。。。。。

不过总的来讲，我对Reason语言仍是很是满意的，详见咱们在知乎上的总结-如何评价 reasonml ?。

• 参考资料

程序与证实
Designing with types

能给你带来什么收益？

1.了解Wonder的技术内幕

2.学习从0开发3D引擎和编辑器

3.学习函数式编程及其在3D领域的应用

4.学习3D编程的功能实现，如纹理、光照、模型等功能的实现

5.学习设计和架构，如Data Oriented、多线程、管道job等设计

写做规划

Wonder目前开发到1.0版本，所以本系列对应Wonder 0.1 - 1.0版本的内容。
(随着Wonder不断更新新版本，本系列也会对应更新）

Wonder 1.0产品展现：

本系列目录

• 序言
• 函数式编程准备
• 初步需求分析
• 初步设计
• 搭建基础框架
• 操做GameObject
• 操做Component
• Redo/Undo
• 端对端测试
• 输出
• 多线程渲染
• 运行/中止
• 事件和CameraContronller组件
• IMGUI
• 增长资产Asset
• 导入/导出
• 发布本地包
• 快捷键
• Picking
• Transform Gizmo
• PWA

致谢

感谢你能读到这里，欢迎你提出各类建议或意见，为你服务是个人荣幸～感谢～

参考资料

Wonder-WebGL 3D引擎和编辑器
Curry-Howard 同构
程序与证实
Designing with types
Reason语言

欢迎浏览下一篇博文：用函数式编程，从0开发3D引擎和编辑器（二）：函数式编程准备