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OCC 星球漫游 · 系统架构

把整个项目拆开看:谁负责什么、谁调用谁、哪些数据是权威的、哪些约定一旦违反就会出静默事故。 这份文档是代码现状的映射(不是设想),与 README.md 的分工是:README 讲"怎么跑起来",本篇讲"它是怎么搭起来的"。

核对基线:2026-10-15 21:34(工作区代码)。凡涉及"行数 / 数量"的结论都取自当次实测。

0. 一句话

Three.js 0.184 前端(纯 ES Module,无打包器)+ Node/Express/ws 服务端,同端口提供作品、文档站与 WebSocket; 所有玩法状态在Server-authoritative,客户端只做预测与表现;两颗星球(苗圃 / 焦土)共用同一份确定性地形与资源数学。

1. 三层结构

层位置特征
浏览器前端public/(HTML/CSS/JS)+ assets/(模型与图标)无打包、无构建步骤;importmap 把 three 指向 public/vendor/;45 个模块 + 3 个机甲运行时模块
Node 服务端server/(10 个 js,约 6800 行)HTTP + WS 同进程;权威状态与落盘;100ms NPC tick 与 1Hz 基地结算两个独立定时器
共享纯数学层public/src/{terrain-field,resource-field,flora-harvest,noise,logistics-const}.js浏览器与 Node 同时 import 同一份文件,保证"哪是陆地、哪是矿脉、掉什么"两端判断完全一致

共享层是这个项目最关键的一处架构决定:地形、矿脉、植被掉落三张表都不是"各写一遍",而是一份代码两处跑。 任何改动都要意识到它同时影响前后端。

2. 双星球体系

两颗星球不是两个场景,而是同一个 seed 的两种参数(server/world-config.js):

焦土 battle苗圃 home
定位公开战场,所有人可见私人空间,别人进不来
半径820520
网格500 × 250320 × 160
网格边长≈10.30 世界单位≈10.21(π·520/160)
植被密度floraRate 1.00.3
NPC / Boss有 / 有无 / 无
建造不能建唯一能建的地方
seed20261012(共用)20261012(同 seed 私有分片)

要点:

  • 同 seed 私有分片:家园星不额外生成地形,只是按 private 标记隔离会话。省掉一整套地形分片逻辑。
  • 网格边长必然略有差异(10.30 vs 10.21):两星球段数不同但都要保持 2:1,所以用建造格做尺度统一时留了余量。
  • 前端投影:world.js 的 applyWorldToConfig() 把 cfg.worlds[id].{radius,lonSegments,latSegments} 摊平到 cfg.planet.*,植被数量按 floraRate × 面积比 缩放(家园星约为战场的 12%)。
  • 切换 = 整页重载,不是运行时 dispose。world.js 头部注明了原因:两颗星球不能同时驻留显存(光植被就 10.2 万实例),而方案自己接受"切换几秒可接受"。过渡由 #warp 遮罩盖住。

3. 前端模块地图(52 + 3 个)

3.1 入口与配置

文件职责
main.js3106 行单例装配器:登录 → 装配世界 → setAnimationLoop 主循环 → WS 消息总线(约 40 个分支)→ 瞄准与攻击结算 → HUD 节流刷新;暴露 window.__OCC__ 调试句柄
config.jsDEFAULT_CONFIG 默认值,被服务端 /api/world/config deepMerge 覆盖
input.js物理按键 → 动作映射;鼠标拖拽 / 滚轮 / NDC 指针;E 采集开关状态机
world.js双世界判定、参数投影、星门 travel 流程、切换过渡层

3.2 地形与渲染

文件职责
noise.js确定性 3D Perlin / fBm / ridged / mulberry32 / 球面均匀采样
terrain-field.js地形纯数学(两端共用):海拔、生物群系、水位雪线分位数标定
terrain.js采样 768×384 高度网格;烘焙 2048×1024 地表贴图 + 1024×512 粗糙度图
planet.js球壳 + 大气辉光 Shader + 云层 + 跟随玩家的局部正方形网格层(G 键)
sky.js星云穹顶 + 三层星空 Points + 太阳 Sprite
flora.js植被岩石散布:6 物种 × 8×4=32 扇区 InstancedMesh,距离剔除,产出障碍物表
models.js程序化模型工厂(树 / 灌木 / 草 / 岩石 / 纸飞机几何)

3.3 特效与表现

文件职责
effects.js通用粒子池(1600)+ 闪光 Sprite + 瞬时补光
debris.js碎块与爆炸分件(硬上限 420)
damage-numbers.jsDOM 伤害飘字(池化 48)
boss-fx.jsBoss 气炮弹 / 火榴弹本地积分与大爆炸,带服务端广播去重
remote-fx.js远程玩家环绕无人机、纸飞机弹道、精英炮弹

3.4 玩家与战斗

文件职责
physics.jscannon-es 世界:分组掩码、重力对齐球心、静态球地面、障碍物流式加载、射线 pickAlong、AABB 刷新
player.js主角控制器:姿态与油门本地算,位置积分与碰撞交给 cannon
orbit-camera.js球面第三人称相机:切平面重投影、解析避障、trauma 震屏
mecha.js机甲 GLB 加载、骨架蒙皮、动作状态机驱动、偏色染色与受击白闪
npc.jsNPC 汽车表现层:部件实例化、外推插值、距离剔除
elite-tank.js精英坦克:炮塔独立旋转、预警光圈、炮口火光
world-boss.js世界 Boss「天罗」:体素八足步态、双炮回旋、火榴弹筒
paper-planes.js纸飞机状态机 orbit→climb→strike→spent,已去物理自积分
vehicle-models.js载具 GLB 分件表(NPC 车 / 精英坦克)
destructibles.js树石血量、塌缩动画、血条集合、摧毁与重生同步

3.5 玩法系统

文件职责
resource-field.js矿脉纯数学(两端共用):矿带、富集度、堆簇规则、重生时长
resources.js矿产表现:GLB 按材质分桶实例化、堆心栅格流式生成、采空记账
mining.js采矿:手臂姿势覆盖、射线打矿、双圆柱光束、自研 shader 粒子、服务端结算
loot.js掉落物:逐物品小模型(32 种,见 loot-models.js)+ 光柱、三段动画、自动拾取请求
loot-models.js32 种掉落物的程序化小模型:顶点色 + 合并成单几何(每件 1 draw call),lootGeometry / lootTint
theme.js星球视觉主题(per-world,七层):地表/水体色带、植被形态与配色、天空、雾光、地平线辉光/云/建造网格、小地图。纯数据 + 无 DOM/three 依赖(服务端也 import 它)——见「玩法系统现状」§1.v
glb-loader.js全项目唯一的 GLTFLoader 入口:统一挂 meshopt 解码器、opt → 原始 回退、dequantizeGeometry()(量化过的几何在改顶点前必须先反量化)
guide-steps.js新手引导的 16 步文案表(两端共用):id / title / hint / goal / line / key;判定不在这里
guide.js新手引导面板:渲染步骤 + 完成动画;上报 drive/craft/crystal 三个服务端看不到的信号
craft.js随身制造浮层(J):配方取自服务端 command 清单,三态格子
lab.js研究所 / 科技树浮层(U):两线 × tier 分列 + 详情面板
starmap.js星际图浮层:3 旋臂星系(不旋转)+ 30 星域节点
radar.js左上角 canvas 雷达:250ms 重烘底图 + 每帧仿射搬运,5 类 blip(精英坦克与 Boss 边缘追踪、永不省略)
depot.js基地仓库浮层:左仓库右背包,单件 / 整叠存取
build.js建造模式 + 建筑悬停标签 + 三栏建筑面板 + 建筑静态物理盒
bag.js背包浮层 + 快捷栏 + 物品 / 配方 / 建筑配方清单镜像
logistics.js物流无人机可视化:分桶 InstancedMesh,大圆插值
logistics-const.js物流共享常量(两端一致)
flora-harvest.js植被采集定义表(两端共用)

3.6 音频

文件职责
audio.js全项目唯一音频出口。模块级单例 —— 各玩法模块 import { ui, sfx, sfxAt, loopStart, loopStop } 直接用,未初始化时全是 no-op。四总线 ui / sfx / amb / bgm → master → DynamicsCompressor → 输出。

三条防炸机制(缺一条就会在 50 台 NPC + Boss 齐射时爆音):

机制参数
同名限流MIN_GAP:脚步 0.22s、命中 0.04s、UI 点击 0.05s、默认 0.03s
最大并发MAX_VOICES = 24,超了踢「最老的非 ui 源」(点一下必须有反馈,所以 ui 永不踢)
距离降级弧长 >120 只放 P0;>260 直接不发声(听觉范围比 renderDist 1100 小得多)

3D 定位按球面弧长(locate()):距离 = 方向夹角 × 当前星球半径。 🔴 不能拿世界坐标相减 —— 两颗星球都是「单位方向 × 半径」,同样的坐标差在 R520 / R820 上是完全不同的实际距离。声像用切平面投影的左右分量。

三条设计约束(都是为了不重演 2026-10-15 的"整局冻住"):

  1. 任何调用都不许抛错 —— 未解锁 / 索引没到 / 文件 404 / 浏览器缺 API,一律静默降级;主循环里的调用处再包一层 safe('audio', …)。
  2. 不进首屏 —— initAudio() 只建 AudioContext,拉索引与预载 P0 都等首次用户手势(浏览器自动播放策略本来就要求)。预载只挑 kb ≤ 90 的非循环条目,约 700KB。
  3. 循环源要排队 —— 环境音在 boot 末尾就 loopStart('amb'),那时索引还没到;loopStart 遇到「索引未就绪」会进 deferredLoops,索引到达后统一重放。不排队的话环境音永远不起(实测踩过:loops: [],作品进得去但没氛围)。

音效名 = 成品文件名去扩展名(ui_click / sfx_mecha_step_l / amb_home_loop), 路径映射来自 public/assets/audio/_index.json(由 tools/audio/postprocess.py 生成 —— 新生成音效后跑一次后处理就会自动出现)。

  • 调试出口:__OCC__.audio.{ready, mix, play, setBus, setEnabled, loops, stats}
  • 音量面板:mountMixer() 挂在右下 dock,DOM 全动态创建 + 样式内联(不动 index.html / styles.css,避免踩 z-index 阶梯表)
  • ⚠️ 两个坑都踩过:按钮必须 position: static(.dock-btn 基类是 fixed);wrap 要挂 dock 末尾(否则和同样 fixed 的「作品文档」按钮静态位置重叠、被盖住)

3.7 UI 与网络

文件职责
hud.jsHUD 总管:加载 / 连接状态 / 运行信息 / toast / 弹药 / 准星 / 血条 / 人名标签 / 击杀播报 / 心形血量 / Boss 血条 / 死亡倒计时
panels.js战绩面板 + 左上角在线玩家列表
item-tip.js物品 TIPS 共享实现(全页唯一浮层 .bag-tip),背包 / 建筑面板 / 仓库共用
auth-ui.js登录页(Email + Password)与创建角色页(Nickname / 形象 / 机甲 / 5 色配色)
tasks.js右上角「进行中的任务」进度面板(研究 / 制造共用,倒数在本地做)
net.jsHTTP 封装 + WS 连接(3s 自动重连;被顶下线不再重连)

3.8 不在 public/src/ 里的 3 个前端模块

文件说明
assets/mecha/model/rig.js机甲骨架 / 蒙皮 / 姿态应用
assets/mecha/model/anim.js程序化动作库(idle / walk / run / fly)
assets/mecha/model/legmath.js腿部 IK 数学

它们经服务端 /assets/mecha/model 静态路由到达浏览器,被 mecha.js 静态 import。 算前端模块时容易漏掉这三个(源码目录树里看不到)。

另外 public/vendor/addons/libs/meshopt_decoder.module.js(29KB,内联 WASM)是 EXT_meshopt_compression 的解码器,被 glb-loader.js 静态 import —— 发布时不能漏(漏了就是"建筑/矿产/无人机全部不显示")。

4. 服务端模块地图(11 个)

文件规模职责关键导出 / 常量
server.js2563 行HTTP + WS 主服务;世界 / NPC / Boss / 掉落 / 背包 / 建造 / 科技 / 采集的权威入口PORT=8790、GATHER_RANGE=46、DEPOT_RANGE=46、LOOT_PICK_RANGE=22
store.js1228 行账户(scrypt 口令、会话)、背包 / 仓库 / 建筑 / 科技 / 引导操作层、落盘createStore(file)、SAVE_INTERVAL_MS=10000、AVATARS(6 形象)
bag.js499 行背包 / 仓库定长数组模型与全部原子操作BAG_SIZE_BASE=24、BAG_SIZE_MAX=64、QUICK_SLOTS=10、STORAGE_SLOT_MAX=500
items.js335 行物品 / 配方 / 建造成本的单一定义源ITEMS(49 项)、RECIPES(34 条)、BLD_COST(20 条)
tech.js368 行科技树数据 + 效果汇总(运行时现算)TECHS(35 节点)、effectsOf、prereqMet
build.js293 行家园星建筑数据层:放置 / 拆除 / 校验 / 自愈MAX_BUILDINGS=400、gridToDir、ensureWorlds
sim.js428 行基地"结算式"生产模拟(能源 / 生产 / 物流,1Hz)SIM_PERIOD_MS=1000、BUILDING_RUNTIME(20 种)、COMMAND_RECIPES(27 条)
guide.js139 行新手引导的Server-authoritative推进(只前进不后退,TEST 判定表)GUIDE_SIGNAL(白名单 3 个)、ensureGuide、evalGuide、noteGuideSignal、guideWire
npc.js704 行Server-authoritative NPC 小汽车(含精英坦克)createNpcManager、名字表 50 个、RESPAWN_DELAY=8
world-boss.js611 行全星球唯一 Boss「天罗」createWorldBossManager
world-config.js248 行Server-authoritative世界参数(前端启动时拉取覆盖)WORLD_CONFIG(seed 20261012)

依赖方向(箭头 = import):

server.js
 ├─> world-config.js
 ├─> store.js ──> bag.js ─> items.js
 │            └─> build.js ─> items.js + world-config.js
 │            └─> tech.js
 │            └─> guide.js ─> public/src/guide-steps.js(步骤文案表,两端共用)
 ├─> npc.js              (自包含球面数学)
 ├─> world-boss.js       (自带最小球面数学)
 ├─> sim.js ──> items.js + build.js + public/src/{resource-field,logistics-const}.js
 └─> public/src/{terrain-field,resource-field,flora-harvest}.js

口径:server.js 只做入口 + 校验 + 广播,业务状态在 store.js(账户 / 背包 / 建筑 / 科技,会落盘)与 sim.js(基地生产运行时,不落盘)。

5. 前后端共用层(确定性)

模块共用内容一旦不一致会怎样
terrain-field.js海拔 / 生物群系 / 水位雪线两端对"哪里是陆地"判断不同 → 出生点落海里、矿长在水上
resource-field.js矿脉分布 / 富集度 / 堆簇客户端瞄到矿、服务端说"这里没矿"
flora-harvest.js树石灌木的名字 / 血量 / 掉落采了不掉东西,或掉错东西
logistics-const.js无人机速度 / 太阳周期无人机飞到的时刻和服务端入账时刻对不上
guide-steps.js新手引导 16 步的文案与顺序面板显示 16 步、服务端按 15 步推进(顺序/数量错位)
noise.jsPerlin / 可复现随机同一个 seed 两端算出不同世界

反面教材:_logs/gather_tip_check.cjs 里自己内联了一份 cellToDir,与资源Search对不上,导致扫不到矿。 不要自己另写一套坐标换算——去 import 现成的。

6. 世界装配与主循环

6.1 装配(boot())

main.js 的 boot() 是一条直线流程,每步之间 await nextFrame() 让加载条刷新:

读服务端 cfg → deepMerge → 投影当前世界 → 预加载过渡 → 并行下载机甲 GLB
→ 登录 / 创建角色 → 钱包 / 出生点 / 摧毁列表(并发)
→ WebGLRenderer / scene / 光照
→ terrain → planet → flora → physics(+地面+障碍物流) → effects/debris/damageNumbers/destructibles
→ resources → buildMode → logistics → loot → (雷达与面板并行下载)
→ 载具模型 → npcs → boss + bossFx → mecha 落地 → mining → player + camera
→ paperPlanes → sky → input → 首帧渲染 → 雷达 / 面板实例化 → net.connect → setAnimationLoop

没有 createWorldRuntime / disposeWorld:切世界靠整页重载,别去找这个函数。

6.2 主循环(26 个阶段)

#阶段关键点
1dt 计算dt = min(realDt, 0.1) 防跳帧;realDt 只给 FPS 用
2自适应分辨率<50fps 连续 30 帧降 pixelRatio;>58fps 连续 120 帧恢复;中间是滞回带
3功能键处理Esc / Tab / U / J / E / 1~0 / H G C L I R
4障碍物流式加载safe('obstacleStream.update')
5开火判定建造态左键 = 放置;否则 F = 攻击
6玩家与纸飞机控制rig.getBasis → player.applyControl → planes.applyControl
7物理步进alignGravity → refreshAABBs → step(1/90, dt, 5) → flush()
8回读物理player.syncFromPhysics、planes.sync
9深水阻挡贴地进深水 → revertToDry()
10实体 tickNPC → Boss → 远程玩家 → 远程特效
11特效effects(传重力方向)/ debris / 伤害数字
12飞行喷口左右脚各一股
13相机rig.update;受击白闪衰减
14其它网格层、植被扇区剔除、可破坏物
15死亡流程倒计时 → 重生;摧毁物批量上报(1s 节流)
16血条投影世界坐标 → 屏幕,交给 DOM
17UI 节流 20Hz雷达 / 人名标签 / 建筑悬停
18在线列表 5Hz
19昼夜与自转太阳方向由 Date.now() 推,跨机器一致
20采矿 / 建造分支建造态关采集,回来必须 mining.setActive(true)
21掉落 / 物流
22HUD 按钮显隐回苗圃 / 建基地 / 科技树 / 生产提示
23渲染
24网络同步 10Hz发 state
25HUD 收尾光标、弹药、信息面板
26input.endFrame()必须是最后一件事

6.3 safe() 包装(本项目最贵的一课)

renderer.setAnimationLoop 的回调抛一次错就不再排下一帧 —— 整局冻死,键鼠全无反应,只能 F5。 而且 F5 会清控制台,玩家回头报"没有报错"。

所以主循环里每一个易错模块调用都包 safe(标签, fn):出错只丢该模块这一帧,且同一标签只 warn 一次。 2026-10-15 的冻屏事故就是这个机制的直接产物(纸飞机命中 NPC 时 normal.dot is not a function)。 新增模块进主循环时,第一件事是给它套 safe()。

7. 坐标系与球面约定(全项目铁律)

约定内容
姿态+Y = 球面法线,+Z = 朝向 / 前方;右向量 = heading × normal(写成 normal × heading 会得到左向量,雷达曾因此左右镜像)
位置单位方向 × 半径;不用欧拉角,不累加世界坐标
移动沿大圆精确步进 normal' = normalize(normal·cos a + heading·sin a),a = 距离 / R
距离球面弧长 acos(dot) × R,不是直线距离。前后端必须同口径
网格参数化(-cosθ·sinφ, cosφ, sinθ·sinφ),uv = (u, 1-v);terrain / resources / build / radar / flora 的反解必须逐字一致
网格比例lon : lat 恒为 2:1(等距圆柱下才是正方形格)
建造格建造格 = 地形格 ÷ 2(GRID_DIV=2),约 5.15 世界单位
障碍物流式加载用 o.dir(单位向量)做角度比较;拿世界坐标点乘会把全量放进来
瞬移方向差超阈值直接 copy,不许插值(否则横穿星球)

8. Server-authoritative边界

这是"哪些能自己算、哪些必须问服务端"的清单:

事项权威方说明
移动 / 转向 / 开火客户端即时手感优先
伤害 / 血量 / 存活服务端唯一扣血来源:被别人的纸飞机打中;碰撞不掉血
击杀统计 / 连杀头衔服务端wallet.derived 前端不要自己算
矿石储量与矿种服务端绝不信任客户端上报的 kind / amount
背包与仓库服务端三铁律:不广播、客户端不做乐观更新、统一 bagOp 回包
建造 / 拆除 / 生产服务端只能在家园星建;距离校验在服务端
科技解锁与效果服务端存档只记 unlocked[],效果运行时现算
NPC / Boss 位置与血量服务端客户端只做外推插值
障碍物被打碎客户端上报 + 服务端记账地图确定性生成,只记"第 N 号没了"
植被采集服务端反解格客户端只上报方向
掉落物拾取服务端客户端只发 lootPick,等回包
新手引导进度服务端server/guide.js 只前进不后退;客户端只渲染 + 上报 drive/craft/crystal
广播可见性(苗圃私有)服务端sameWorld() 必须在 broadcastState / relayState / peersIn 三处都生效
NPC / Boss 的"玩家名单"服务端npcTimer 的 dirs 只收 NPC_WORLD(喂给精英炮弹 / Boss 气炮 / 火榴弹 / NPC 追击目标);可见性过滤不等于伤害隔离

9. 运行时状态与落盘

状态存哪生命周期
账户 / 背包 / 仓库 / 建筑 / 科技 / 引导进度_data/state.json每 10 秒或改动后节流落盘;Sign out时同步写
被打碎的物件 idstate.json 的 worlds[seed].destroyedTTL 330 秒,到点重生
矿脉采空记账服务端内存 Map进程重启即清;家园 20 分钟 / 战场 10 分钟回满
基地生产运行时(能源 / 物流在途)服务端内存不落盘,重启重算
客户端"哪些矿采空了"前端内存每次开页面清空 ⇒ 靠服务端拒绝回包 code:'depleted' 兜底

最后一行是"幽灵矿"事故的根源,详见 玩法系统现状。

10. 已知禁区(改动前必读)

禁区后果
主循环里裸调用模块(不包 safe)一抛错整局冻死
跨模块传方向 / 法线 / 点用普通 {x,y,z} 对象xxx.dot is not a function → 冻屏
给 public/ 静态资源加 immutable文件名无内容 hash,发布后老用户永远跑旧代码
改动影响 flora 生成顺序障碍物 id 全部错位 → 必须同时清 _data/state.json,且改前先停服
在 cannon 的 collide 回调里 removeBodynarrowphase 中改数组 → undefined 崩溃;必须延后到帧末 flush
服务端用硬编码的战场网格参数解释苗圃坐标"贴着矿却说太远"
把 latSegments 设成等于 lonSegments网格变长方形,违反等距圆柱正方格前提
给冶炼加科技门槛零到一死锁(铁锭只有冶炼厂能产,而冶炼厂要铁锭)
中级材料(钢板 / 电路板 / 机械部件 / 塑料)只挂在装配机上三重死锁:装配机成本就要这三样,而它们只有装配机能跑 ⇒ 指挥中心 / 随身制造必须兼职
只在 broadcast 里过滤私有世界relayState 是另一条独立通道,漏了就会看到别人降落在你的苗圃
以为"看不见就打不到"可见性过滤只管广播;伤害判定走的是 npcTimer 的 dirs,不一起过滤就会出现"在苗圃被焦土的 Boss 打死"(2026-10-16 踩过)
把"每帧无条件执行"的调用插进 if (某模式) 分支只有那个模式才跑(guide.update 曾插在 buildMode.active 里 → 进度永远 0)
客户端另写一份引导判定两边定义漂移;判定只在服务端,客户端只拿 guide 消息
引入后处理 / 动态增删灯光着色器重编译卡顿;补光要常驻只改强度
运行时 dispose 世界做热切换两颗星球不能同时驻留显存,方案已明确放弃

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