Arquitetura do Motor

🏛️ Arquitetura do Motor de Mundo (Equipe A)

1. Pipeline de Computação Gráfica

O pipeline de renderização do Isometricon transforma os dados brutos de voxels em uma cena rasterizada de alto desempenho:

1. Geração Procedural (Perlin Noise 3D):
   • Cria o mapa de elevação e cavernas baseado em funções contínuas de ruído.
2. Armazenamento em Chunks ($16 \times 16 \times 16$):
   • Discretização do espaço em volumes de 4.096 blocos para culling e rebuild de malha localizado.
3. Algoritmo de Face Culling (CPU Meshing):
   • Elimina faces internas checando os 6 vizinhos $(\pm X, \pm Y, \pm Z)$.
4. Envio para Buffers de GPU:
   • Criação de Vertex Array Objects (VAO) e Vertex Buffer Objects (VBO) com posição, normais e cor.
5. Frustum Culling:
   • Teste de interseção da AABB de cada Chunk com os 6 planos do Frustum Ortográfico.
6. Execução de Shaders GLSL:
   • Projeção ortográfica isométrica e iluminação direcional.

---

2. Câmera Isométrica com Projeção Ortográfica

A câmera posiciona o observador com os ângulos exatos da projeção isométrica padrão:

• Rotação no Eixo Y (Yaw): $45^\circ$
• Inclinação no Eixo X (Pitch): $\arcsin(\tan(30^\circ)) \approx 35.264^\circ$
• Matriz de Projeção Ortográfica:

$$\mathbf{P}_{\text{ortho}} = \begin{bmatrix} \frac{2}{r - l} & 0 & 0 & -\frac{r + l}{r - l} \ 0 & \frac{2}{t - b} & 0 & -\frac{t + b}{t - b} \ 0 & 0 & \frac{-2}{f - n} & -\frac{f + n}{f - n} \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$

---

3. Algoritmo de Face Culling (Otimização)

Sem otimização, um chunk de $16 \times 16 \times 16$ possui até $4.096 \times 6 = 24.576$ faces (49.152 triângulos).

Com o Face Culling na CPU:

• Se o bloco vizinho em uma face for opaco, a face não é incluída na malha.
• Apenas as faces expostas ao ar geram vértices no VBO.
• Redução típica: 75% a 85% a menos de vértices na GPU.