一、为什么需要自己的游戏引擎
三年前我试着用现成引擎做物理沙盒游戏时，发现当积木数量超过500块，帧率就会断崖式下跌。那次经历让我意识到：想要实现真正的自由创作，必须从底层重新设计架构。
1.1 市面引擎的局限性
- 预制组件导致内存占用过高
- 物理引擎响应延迟超过200ms
- 自定义着色器支持不完善
记得当时为了给积木添加手绘纹理，我不得不修改引擎源码，结果引发了一连串的兼容性问题。这就像在别人的画布上修补，总归不够自在。
二、引擎设计四重奏
经过半年迭代，我们总结出涂鸦引擎的四个核心支柱：
| 模块 | 关键技术 | 实现难点 |
| 图形渲染 | Vulkan+Compute Shader | 多材质批处理 |
| 物理系统 | 定制刚体动力学 | 碰撞分辨率优化 |
| 交互逻辑 | 事件总线架构 | 输入延迟控制 |
| 数据管道 | ECS数据驱动 | 内存碎片整理 |
2.1 让画笔飞起来
在渲染模块，我们采用动态图集技术，把不同分辨率的涂鸦素材自动打包成2048x2048的纹理集。实测显示，这比传统方式减少73%的draw call。
- 笔刷特效支持8层叠加
- 实时阴影精度可调（低/中/高）
- 后处理链式架构
有个有趣的发现：当允许用户自定义笔触的干燥速度参数时，积木拼接的物理表现会更有层次感。这个灵感来自观察油画颜料的风干过程。
三、性能优化的魔法
我们设计了三级缓存系统来处理高并发交互：
- 即时响应层（<50ms）
- 逻辑计算层（50-200ms）
- 后台处理层（>200ms）
3.1 内存管理的艺术
采用分页内存池+LRU置换策略后，在4GB设备上也能流畅加载2000+积木单元。具体实现时需要注意：
- 对象生命周期预测算法
- 异步预加载触发器
- 紧急回收机制
有次测试发现，旋转视角时的内存波动会引发GC卡顿。后来通过引入环形缓冲队列，成功将卡顿时间从3.2秒压缩到0.1秒内。
四、把选择权交给玩家
在v1.2版本中，我们开放了37个可调节参数：
| 分类 | 示例选项 | 影响范围 |
| 视觉 | 边缘光强度 | 0.1-2.0 |
| 物理 | 空气阻力系数 | 0-1 |
| 控制 | 双击间隔阈值 | 100-500ms |
4.1 配置系统的陷阱
初期采用JSON存储配置时，频繁读写导致IO瓶颈。改用内存映射文件后，加载速度提升8倍。但要注意不同平台的文件锁机制差异，特别是在Android系统上的权限问题。
五、让引擎自己进化
我们构建了双通道反馈系统：
- 内嵌诊断工具（FPS曲线/内存热力图）
- 玩家行为埋点（重点记录异常操作）
- 崩溃报告自动收集
有个用户连续7天测试边界条件，他的反馈直接促使我们改进了碰撞检测算法。现在当积木堆叠超过50层时，物理模拟误差能控制在0.3%以内。
窗外的蝉鸣渐渐停歇，屏幕上跳动的代码还在继续生长。或许下个版本该考虑加入天气系统，让这些涂鸦积木能在虚拟的雨中慢慢晕染开来...
