NovaFX Studio

数学粒子编辑器 — 适用于 Minecraft

NovaFX Studio 是一款面向 Minecraft 粒子的参数化数学建模 IDE。
它让你用数学表达式生成 3D 点云，预览、调整并导出为 Minecraft 可用的数据格式。

       ┌────────────────────────────────────────────┐
       │  菜单栏                                      │
  ┌────┼──────────────────────┬──────────────────────┤
  │ 工  │                      │  属性                │
  │ 程  │     3D 视口          │  参数                │
  │ 探  │                      │                      │
  │ 索  ├──────────────────────┴──────────────────────┤
  │     │  函数编辑器（简易 / 专业 / LaTeX）            │
  └─────┴─────────────────────────────────────────────┘

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✨ 特性

Project-based Math IDE

• 工程资源管理器 — 类 VSCode 的左侧面板，自动从 .nfx 文件推导树结构
• 多项目管理 — 同时打开多个 .nfx 工程，快速切换
• 节点导航 — 单击选中、双击编辑、右键菜单、Ctrl+P 快速搜索

参数化 3D 建模

• 三轴独立表达式：x(t) y(t) z(t)
• 自定义参数滑块 — 表达式中的变量（如 a*sin(b*t) 中的 a, b）自动提取为可调参数
• 即时预览 — 修改表达式或参数后立即重采样
• 三种编辑模式：简易（符号面板）、专业（代码风格 + 自动补全）、LaTeX

3D 视口

• 基于 LWJGL 的 OpenGL 渲染
• 自由视角摄像机（拖拽旋转 / 滚轮缩放）
• 网格 / 轴线 / 粒子大小 / 颜色 可调

导出格式

格式	用途
CSV	通用点云数据
JSON	Web 可视化 / 外部工具
MCFunction	Minecraft 函数（particle 命令序列）
NFXC	编译二进制（快速加载）

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🚀 快速开始

构建

mvn install -DskipTests

运行

mvn package -pl novafx-desktop -DskipTests -q
java -jar novafx-desktop/target/novafx-desktop-1.0.6.jar

系统要求

• Java 21+
• Maven 3.9+
• GPU 支持 OpenGL 3.3+

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📂 .nfx 文件格式

NovaFX 使用 TOML 格式存储工程。示例：

version = "1.0"

[project]
id = "a1b2c3d4-e5f6-..."

[meta]
name = "Heart"
author = ""

[function]
x = "16*sin(t)^3"
y = "13*cos(t) - 5*cos(2*t) - 2*cos(3*t) - cos(4*t)"
z = "0"
start = 0
end = 6.283
step = 0.05

[particle]
size = 2.0
density = 1.0

[render]
grid = true
axis = true

工程树由文件数据 自动推导，无需手写 [structure] 节。

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🧭 用户指南

左侧 — 工程资源管理器

操作	效果
单击节点	选中高亮（左侧橙色边框）
双击 x(t)/y(t)/z(t)	切换到专业编辑器并聚焦对应表达式
双击参数	跳转到参数面板并高亮对应滑块
右键工程	保存 / 关闭 / 重命名
右键表达式	复制表达式
右键参数	编辑 / 删除
右键预设	浏览预设
拖拽节点	触发重排（预留）
Ctrl+P	打开命令面板（搜索节点 / 命令）

右侧 — 属性 + 参数

• 属性面板 — 粒子大小、颜色、网格显隐
• 参数面板 — 表达式中提取的可调变量，拖动滑块实时重采样

菜单栏

菜单	快捷键	功能
文件 > 新建工程	Ctrl+N	从模板创建新工程
文件 > 打开工程	Ctrl+O	加载 .nfx 文件
文件 > 保存	Ctrl+S	保存当前工程
文件 > 另存为	Ctrl+Shift+S	另存为...
文件 > 编译工程	Ctrl+B	编译为 .nfxc 二进制格式
视图 > 重置视角	—	重置 3D 摄像机

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🏗️ 项目架构

novafx/
├── pom.xml                    # 父 POM (多模块)
├── novafx-core/               # 领域层
│   └── workspace/             #   ├─ 工程模型 AST
│   └── domain/                #   └─ Project, Preset, PlatformService
├── novafx-math/               # 数学引擎
│   └── FunctionDefinition     #   └─ 参数化函数定义 + 编译
├── novafx-function/           # 函数解析
│   └── CompiledFunction       #   └─ AST 解析 / 求值 / 自动补全
├── novafx-project/            # 基础设施
│   ├── io/                    #   ├─ NfxReader / NfxWriter (.nfx)
│   ├── repository/            #   └─ ProjectRepository
│   └── workspace/             #   └─ WorkspaceLoader
├── novafx-renderer/           # 3D 渲染
│   └── RenderEngine           #   └─ LWJGL OpenGL 渲染器
├── novafx-export/             # 导出
│   └── CsvExporter / JsonExporter / McFunctionExporter
├── novafx-ui/                 # JavaFX UI
│   ├── view/                  #   ├─ MainWindow, ProjectExplorer
│   ├── editor/                #   ├─ SimpleMathEditor, ExpressionEditor
│   ├── controller/            #   └─ MainController
│   └── i18n/                  #   └─ 国际化 (zh_CN / en)
├── novafx-desktop/            # 入口 + fat JAR 打包

数据流

.nfx 文件 (TOML)
    ↓
NfxReader
    ↓
Project (文件格式模型)
    ↓
ProjectRepositoryImpl
    ↓
Project (领域聚合根)
    ↓
ProjectTreeModel.from()   ← 自动推导树结构
    ↓
ProjectExplorer (UI 树)

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🌐 国际化

默认语言为简体中文（zh_CN）。
在配置目录下创建 locale.conf 文件，内容为 en_US 可切换到英文。

配置文件位置（取决于操作系统）：

• Linux: ~/.config/NovaFX/locale.conf
• Windows: %APPDATA%/NovaFX/locale.conf
• macOS: ~/Library/Application Support/NovaFX/locale.conf

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⚙️ 开发

构建全部模块

mvn clean install

运行测试

mvn test
# 输出示例: Tests run: 312, Failures: 0, Errors: 0

项目结构约定

模块	职责	依赖
novafx-function	表达式解析 / 求值 / 补全	无
novafx-math	FunctionDefinition / 预设	function
novafx-core	领域模型 (Project, Workspace)	math
novafx-project	文件 I/O / 仓库 / 编译	core
novafx-renderer	3D 渲染	math
novafx-export	导出工具	core
novafx-ui	JavaFX 界面	所有模块
novafx-desktop	启动器 + 打包	ui

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📄 许可证

MIT License

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NovaFX Studio — 把数学变成粒子