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遊戲裡的海是怎麼做出來的？零基礎看懂即時海洋渲染（Godot × Crest）

海洋渲染 11月 09, 2026

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從零做出空戰遊戲的體積雲：Godot 4 實作與效能調校

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從零做出空戰遊戲的體積雲：Godot 4 實作與效能調校

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從零做出空戰遊戲的體積雲：Godot 4 實作與效能調校

這陣子在把一款台灣的 HTML5 射擊遊戲《台海雄鷹》改寫成 Godot 4 的 3D 空戰遊戲。飛機會在 50 到 2000 公尺高度、以時速數百到上千公里飛行，所以「雲」不只是背景：玩家會從雲底下穿過、鑽進雲裡、在雲上面纏鬥。這篇記錄我怎麼從零做出一套體積雲與天氣系統，以及最後怎麼把它調到三檔畫質、並修掉一個很難察覺的畫面瑕疵。 📦 範例程式：文中的體積雲我抽成了一個可以直接執行的 Godot 4 範例，打開就能在雲裡飛、切換天氣和畫質， clouds/ 資料夾也可以直接複製到自己的專案使用（MIT 授權）： https://github.com/smdexw/godot-volumetric-clouds 從 4200 公尺俯看的晴天積雲（高畫質）一、先研究「要做什麼」，再自己寫我手邊有一套 Unity 的天氣商業套件。它功能很完整：體積雲、降雨、閃電、霧、天空、日夜、風、極光……但它是為一般遊戲設計的，也不能直接搬到 Godot。所以我的做法是：只參考它「有哪些功能、整體架構怎麼分工」，程式碼一行都不用，依照空戰遊戲的需求重新設計。整理下來，對空戰最有價值的依序是：天氣設定與轉換系統、體積雲、霧與空氣透視、閃電、海面雲影、降雨、日夜循環。極光、積雪、地面濕氣這些在海上用不到，直接不做。另外有幾個「一般遊戲沒問題、但空戰會出事」的地方，從一開始就要避開：高速穿雲：飛機一秒前進一百多公尺，雲旁邊的畫面變化非常大。降雨：跟著鏡頭的雨粒子是照步行速度設計的，時速一千公里時全部被甩在後面。雲在飛行高度裡：雲層剛好落在戰鬥的高度範圍，「飛進雲裡」是常態，不是例外。二、天氣系統：一種天氣是一組數字我把一種天氣定義成一個 WeatherProfile 資源：雲量、雲底和雲頂高度、雲的種類（層雲到積雲）、密度、暗度、雨量、閃電頻率、霧、太陽被遮掉多少、高空卷雲……目前有晴、少雲、多雲、陣雨、陰、暴風雨、薄霧幾種預設。換天氣時不是全部一起漸變，而是錯開：要下雨時，雲先變厚（用掉 70% 的時間），雨在 40% 時才開始下；放晴時雨很快停，雲慢慢散。這個小細節讓天氣轉換看起來很自然。左上晴天積雲、右上陰天、左下暴風雨、右下從暴風雨雲底往上看三、體積雲：光線步進雲是用光線步進（ray marc...

遊戲裡的海是怎麼做出來的？零基礎看懂即時海洋渲染（Godot × Crest）

你有沒有想過，遊戲裡那片一望無際、浪會起伏、船會搖晃的海，是怎麼做出來的？這篇文章以 Godot 引擎和開源海洋系統 Crest 為例，用九個白話概念，帶你從零看懂「即時海洋渲染」。不需要會寫程式，也不需要數學基礎。文章最後有影片版，九段動畫會把每個概念畫給你看。先說結論：一張網子、一疊圖、幾萬個波整個海洋系統的核心可以濃縮成一句話：顯示卡先把「每個位置的水要移多少」算好，存成一疊跟著相機走的圖；畫面要畫海時，再讀這些圖，把一張網子推成浪。下面九個概念，就是把這句話一塊一塊拆開。 1. 水面是一張會動的網子電腦畫 3D，畫的全部都是很多小三角形拼成的「網子」（mesh）。海面也一樣，就是一張很大的網子。網子上的每個交點叫做頂點。只要讓每個頂點上下移動，平平的網子就會起伏起來，看起來像一道浪；再多疊幾種移動方式，就開始像真的海面了。 2. 近看細、遠看粗（LOD）海一眼望去有好幾公里。如果每個地方都畫得一樣密，三角形會多到幾百萬個，電腦根本跑不動。解法是一圈一圈的網子：靠近相機的地方最密，每往外一圈，格子就大一倍。這個技巧叫做 LOD（Level of Detail，細節層級）。這圈網子會跟著相機走，所以不管你開船開多遠，海都看起來無限大。真正的難處在細節：網子移動時只能「一格一格地跳」，否則水面會像在游動；圈和圈的交界也要慢慢過渡，才不會出現裂縫或跳動。 3. 浪是很多波疊在一起一個正弦波（像～～～的曲線）非常規律，一看就知道是假的。把幾個大小、速度、方向不同的波加起來，形狀就複雜多了。真實的海，是成千上萬個波疊在一起。遊戲常見兩種做法： Gerstner 波：手動挑幾個波疊起來，浪峰比正弦波尖，簡單又好控制。 FFT 海洋：用海洋學的統計資料描述「各種波各有多少」（海浪頻譜），再用快速傅立葉轉換（FFT）一次把幾萬個波疊好。電影和遊戲做海，大多用這個方法。 4. 顯示卡同時做幾百萬件小事（Shader） CPU 像幾個很聰明的教授，一次做一件事；GPU（顯示卡）像幾千個小學生，每人只會簡單的計算，但是大家同時做。寫給 GPU 的小程式叫做 shader ，分成三種： vertex shader ：每個...

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