MetaCore

MetaCore 是一个使用 C++20 开发的自主 3D 引擎与编辑器原型。项目以 EnTT ECS 为底层架构，使用 Google Filament 作为现代渲染核心，使用 Dear ImGui 构建编辑器界面，并规划使用 RmlUi 承载运行时 UI。目标是在轻量、可控、可国产化适配的基础上，形成类似 Unity / Unreal Engine 的可视化 3D 应用开发工作流。

当前阶段的核心策略是：编辑期优先 JSON 与可读元数据，快速迭代、便于调试和版本管理；发布期再通过 Cook / Package 转换为二进制运行时资产，保证交付性能和封装性。

当前定位

• 底层架构：基于 EnTT 的 ECS，外层提供 GameObject + Component 的编辑器友好语义。
• 编辑器界面：使用 Dear ImGui Docking 构建 Hierarchy、Scene、Inspector、Project、Console 等编辑器面板。
• 渲染核心：以 Google Filament 为主渲染后端，面向 PBR、glTF/GLB、材质、灯光和现代多图形 API 能力。
• 运行时 UI：规划使用 RmlUi 作为正式项目 UI 系统，定位类似 Unity UGUI；ImGui 只作为编辑器和工具 UI。
• 模型导入：当前优先围绕 glTF/GLB 与 gltfio 建立模型、材质、贴图、节点层级导入闭环。
• 资产路线：编辑器阶段使用 JSON / .mcmeta / 可读项目文件；打包阶段生成 cooked 二进制资产与运行时配置。
• 交付方向：编辑器面向 Windows、Linux、统信 UOS、麒麟等桌面系统；运行时面向 C/S 桌面交付，并为 B/S / WebGPU 嵌入预留边界。
• 行业对标：工作流对标 Unity，渲染和工程化目标参考 Unreal Engine，但第一阶段更聚焦工业仿真、数字孪生和实时可视化交付。

技术栈

• 核心语言：C++20
• 构建系统：CMake
• 包管理：vcpkg
• ECS：EnTT
• 渲染核心：Google Filament
• 模型导入：gltfio / glTF / GLB
• 编辑器 UI：Dear ImGui (Docking)
• 运行时 UI：RmlUi（规划主线）
• 3D 操控：ImGuizmo
• 数学库：glm
• 数据通信：Winsock2、文件回放、运行时数据绑定

渲染目标

MetaCore 当前不从零自研完整 RHI，而是借助 Filament 的成熟后端能力逐步覆盖多平台渲染：

• Vulkan：首选高性能现代图形 API。
• OpenGL：用于兼容、过渡和更广泛设备适配。
• DirectX 12：面向 Windows 高性能运行时。
• WebGPU：面向未来 B/S 架构、浏览器嵌入和 Web 交付。

目录结构

• Source/MetaCoreFoundation：GUID、项目文件、包、反射、日志等基础服务。
• Source/MetaCorePlatform：平台窗口、输入与宿主环境抽象。
• Source/MetaCoreScene：EnTT ECS、GameObject、Component、场景树、快照和序列化。
• Source/MetaCoreRender：Filament 渲染桥、编辑器视口渲染、ImGui/渲染纹理衔接。
• Source/MetaCoreRuntimeData：TCP、文件回放、数据点、绑定、诊断与实时数据驱动。
• Source/MetaCoreEditor：编辑器上下文、模块系统、面板、资产导入、Inspector、Prefab、Undo/Redo。
• Apps/MetaCoreEditor：编辑器独立程序入口。
• Apps/MetaCorePlayer：运行时 Player 程序入口。
• docs/designs：产品定位、阶段路线、引擎能力、资产、渲染、UI 和打包设计文档。
• tests：Smoke Tests 与渲染 Demo。

构建与验证

前提条件

1. 已安装 Visual Studio 2022 / MSVC 工具链。
2. 已安装 vcpkg 并正确设置 VCPKG_ROOT。
3. third_party/filament_installed 下存在已编译好的 Google Filament SDK，或根据 cmake/MetaCoreFilament.cmake 配置对应路径。

构建步骤

cmake -B build -G "Visual Studio 17 2022" -A x64
cmake --build build --config RelWithDebInfo --target MetaCoreEditorApp
cmake --build build --config RelWithDebInfo --target MetaCoreSmokeTests
.\build\RelWithDebInfo\MetaCoreSmokeTests.exe

当前能力

• 原生窗口、输入和主循环。
• 基于 EnTT 的场景对象、组件、层级、快照和序列化。
• Dear ImGui Docking 编辑器框架。
• Filament 离屏视口桥接与 PBR 场景渲染。
• glTF/GLB 模型导入、节点层级同步和模型实例化。
• ImGuizmo 移动、旋转、缩放工具链。
• 资产 GUID、.mcmeta、AssetDatabase、导入与重导入基础链路。
• 编辑期 JSON 场景/资产元数据方向，运行期 Cook / Package 二进制方向。
• TCP / 文件回放 runtime data 驱动，支持绑定到场景组件。
• Smoke Tests 覆盖场景编辑、选择、Undo/Redo、模块组合、资产导入、运行时数据、UI 文档序列化等基础行为。

开发原则

• 敏捷开发，快速迭代：先打通可运行闭环，再逐步工程化和性能化。
• 编辑期可读优先：JSON、元数据、项目文件必须便于 diff、调试、人工修复和团队协作。
• 运行期性能优先：发布包通过 Cook 生成二进制资产与运行时配置。
• 模块边界清晰：ECS、渲染桥、编辑器 UI、运行时 UI、资产导入、数据源都应保持可替换。
• 国产化适配优先：Windows 先行，同时面向 Linux、统信、麒麟等环境保留平台抽象。

参考

• Google Filament
• EnTT
• Dear ImGui
• ImGuizmo
• RmlUi