記憶中的像素塊褪色了嗎？用開源的體素編輯器重新做個 3D 的吧！

2021 年 1 月 20 日
筆記
講解開源項目系列

本文適合對圖形表現有興趣的美術或者開發人員

本文作者：HelloGitHub-Joey

早期的的顯示設備像素顆粒較大，使得顯示內容的顆粒感嚴重，像是由一堆方塊組成的。比較好的例子就是 GBA 上的遊戲，相信這也是很多朋友寶貴的童年回憶。這種藝術風格一直延續到現在，雖然顯示設備的分辨率已經足以顯示非常細膩的畫面，但還是有不少人偏愛像素風格的遊戲與藝術畫。

像素（Pixel）的概念對應到 3D 空間中就是體素（Voxel），使用離散的基本單位來表示 3D 空間中的物體，最直白的理解就是一個個小方塊，「我的世界」就是一款非常著名的體素遊戲。

這裡是 HelloGitHub 推出的《講解開源項目》系列，今天要介紹的體素編輯器 Goxel 就是一款用來創作 3D 體素藝術作品的編輯器。有了它人人都可以嘗試自己製作出 3D 像素作品，回味童年的味道。

項目地址：//github.com/guillaumechereau/goxel

一、快速開始

Goxel 是一款開源的體素編輯器，提供跨平台支持包括 iOS、Android 與在線網頁版。軟件內部使用稀疏矩陣存儲數據，使得其可以支持非常大規模的場景編輯。完成編輯後，軟件支持導出包括 glTF2.0、obj 在內的多種 3D 格式文件，這些格式可在其他軟件或者遊戲中使用。

1.1 下載安裝

項目的官網的下載頁中提供了桌面平台和移動平台的下載連接。移動平台是直接到對應商店的鏈接，iOS 設備可以直接在 App Store 中下載。

在線網頁版在首頁上方 Web Version，在瀏覽器內即可體驗。

1.2 編譯安裝

此部分內容針對希望進行編譯安裝或者在 Linux 系統上使用的朋友，如果其他平台上希望簡單體驗軟件可以直接下載二進制文件使用。

首先需要安裝所需的依賴庫，可直接使用對應的包管理軟件安裝。所需的依賴如下（不同系統下軟件包名字可能稍有區別）：

- scons
- pkg-config
- libglfw3-dev
- libgtk-3-dev

安裝完所需依賴後，首先 clone 項目：

git clone //github.com/guillaumechereau/goxel.git

完成 clone 後進入項目根目錄並輸入：

make release

即可完成編譯。完成後會在根目錄生成 goxel 可執行文件，輸入：

./goxel

即可使用。

我在測試時發現 Linux 平台上存在嚴重 bug 會導致無法繪製方塊或者無法使用 UI，建議使用 Mac 進行嘗試。

二、界面介紹

類似傳統的編輯器軟件，界面中間區域是進行體素繪製的部分，點擊鼠標左鍵並拖動進行筆刷操作。

2.1 工具欄按鈕介紹

工具欄按鈕使用紅框划出，分為兩類：撤銷重做與筆刷控制。

撤銷重做部分（左邊三個按鈕）包含了：撤銷、重做、清空當前層 三個功能按鈕，提供筆刷歷史控制，可以以單次左鍵按下滑動操作為單位的撤銷與重做。第三個按鈕提供了清空當前圖層所有體素的功能。

筆刷控制部分包含右邊四個按鈕，其中前三個按鈕為筆刷模式按鈕，第四個按鈕用來控制筆刷作用的體素顏色。筆刷模式包括：

增加體素模式，鼠標拖動添加當前設定顏色的體素
刪減體素模式，鼠標拖動刪減軌跡上的體素
修改顏色模式，鼠標拖動將軌跡上體素的顏色修改為當前設定顏色

2.2 左邊欄按鈕簡介

根據圖中標識的序號對各個按鈕進行功能簡介：

工具欄分頁，點擊後會彈出具體的工具列表，包括筆刷，平面蒙板，模糊選擇，顏色拾取，程序化生成等工具
色板分頁，點擊後會彈出常用的預設顏色列表
圖層管理頁，非常類似 Photoshop 中的圖層概念，可以在各個圖層中單獨繪製體素，該分頁提供了圖層的增刪顯示控制
顯示控制，點擊後會彈出全局顯示控制的選項，此部分僅控制畫面顯示效果，對編輯不影響
材質控制，點擊後會彈出全局體素的材質控制選項，包含簡單的粗糙度，金屬度等屬性控制
燈光控制，點擊後會彈出整體環境燈光的控制選項
相機控制，點擊後會彈出相機控制的分頁，在此分頁可以增減相機，並在多個機位間切換。另外也可控制相機的位置朝向，並提供了若干正視視角的預設攝像機角度
畫幅控制，此部分提供了整體 3D 空間的相對位置與大小控制項
渲染，點擊此按鈕後會開始離線渲染過程，將當前相機視角下的畫面使用離線渲染算法渲染出來，具體的效果與上面燈光材質分頁中的設置相關聯，完成渲染後可保存圖片
導出分頁，此分頁中提供了將當前編輯結果導出成其他 3D 格式文件的選項

三、使用建議

我測試了 Linux、Mac、iOS 以及 Web 這四個平台，各平台情況總結如下：

Linux 平台需要編譯安裝，編譯過程很順利，但存在嚴重界面 bug，導致無法使用，不建議
Mac 平台上使用觸摸板手勢支持不太完整，若使用鼠標的話體驗較為良好
iOS 平台上個人認為是使用體驗最好的，手勢支持完整，所見即所得，官網上的宣傳視頻即是使用 iPad Pro演示
Web 的菜單欄按鈕無法使用，但導出功能可以使用左邊欄中按鈕完成，不影響使用，是最方便的體驗方式

四、作品展示

以下圖片來自官網Gallery頁

五、最後

曾在各種視頻內容中看到過作者在 MC 中創造各種美麗的景觀，實現各種有趣的想法，現在使用這款編輯器亦可做到相同的事情，加上編輯器內提供的各種操作工具，能夠使創作者們更加方便快捷地去繪製添加體素，更加自由且快速地實現自己的想法。軟件支持的導出格式亦可將作品轉移到其他 3D 軟件中進行進一步加工製作，成為一個完整的 voxel art 作品。

此外，作為一個開源項目，如果如果在使用過程中發現一些可以改進的點且有開發能力的話，也可嘗試與項目維護人員溝通交流，確定開發計劃並回饋社區，幫助軟件改善的同時亦能對自己的簡歷增加一個亮眼的經歷。

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