为《塞尔达传说 - 黄昏公主》构建关卡查看器

这个项目绝对是我最先进的项目之一。我开始为《黄昏公主》（任天堂 GameCube）编写一个 Web BMD 查看器，因为我喜欢这个游戏，而且作为游戏制作人，我对分析关卡和深入了解关卡制作细节非常着迷。这个项目让我可以探索这种激情，并更深入地了解我所爱的游戏。这是一个充满挑战和回报的学习经历。我很兴奋地看到这个项目将带我走向何方，以及我将在此过程中获得哪些新发现。到目前为止，这个项目花费了我数月的研究时间。这项研究基于 20 多个其他人的工作，他们调查并分享了他们对 rarc、bmd、gcm yaz0、j3d、tev 等的知识和发现。我遇到了一些人，我记下来给他们致谢：

感谢：（“LordNed”、“thakis”、“Jasper St. Pierre”、“Kiwi”、“Dolphin Emulator Team”、“Gamma”、“Zan”）——感谢他们的开拓性努力！

水、雾、动画纹理是当前路线图上的功能

示范

该程序使用 three.js 和 webGL 编写而成。它在 chrome 浏览器中以恒定的 60fps 运行。遗憾的是，我无法与您分享交互式查看器（模型、房间等），因为我不想看到研究的合理使用限制有多大。请欣赏我的蒙太奇：

https://api.fenixfox-studios.com/assets/d43523dd-5cbe-4da4-9c7d-2d275690050a

规格

BMD 和 BDL 是任天堂用于在其 GameCube 和 Wii 游戏中存储模型数据的文件格式。它们是任天堂 J3DGraph 库的一部分，而 J3DGraph 库是更大的 JSYSTEM 工具包的组件。BMD 首次出现在游戏《路易吉洋楼》中。它是《超级马里奥阳光》中唯一使用的模型格式。《风之杖》进一步引入了 BDL 格式，它是 BMD 的扩展，并增加了一个用于材料 FIFO 指令的附加部分，称为 MDL3。MDL3 用于提高渲染效率。《超级马里奥银河 2》是最后一款使用此模型格式的游戏。

JSYSTEM 是任天堂用来为其游戏机创建游戏的专有游戏开发工具包。它包括用于 3D 建模、动画和物理等任务的各种库和工具。J3DGraph 是 JSYSTEM 中的一个库，提供处理 3D 图形的功能，并负责 BMD 和 BDL 文件格式。BMD 代表二进制模型，BDL 代表二进制显示列表。

JSYSTEM 工具包是逆向工程师和游戏模组制作者在 21 世纪初发现的，当时他们开始分析和反编译任天堂 GameCube 和 Wii 游戏的代码。他们发现许多游戏共享类似的代码结构和库，这让他们怀疑存在一个共同的开发工具包。经过大量研究和实验，他们能够从游戏中识别和提取 JSYSTEM 库，并开始记录和逆向工程其各种组件，包括 J3DGraph 库以及 BMD 和 BDL 文件格式。

随着对 JSYSTEM 的了解不断加深，模组制作者开始开发自己的工具来处理 JSYSTEM 格式，并开始使用 JSYSTEM 库创建自己的自定义模型、纹理，甚至创建新游戏。这促成了一个充满活力的模组制作社区的诞生，这个社区至今仍然存在，许多模组制作者在网上分享他们的发现和工具。

发展

一开始，我对实际的 *.dol 或 *.gcm 容器格式并不感兴趣，因为其他人已经提供了出色的即用型工具（后来我自己创建了 gcm reader）。经过一番搜索，我发现一些文件夹看起来可能包含一些有趣的东西，比如房间和其他元素。大型区域（例如 Faron Woods）被分成几块并保存到单独的文件中，这些文件稍后将合并以形成完整的区域。

但我想从简单的开始。也许可以做一些简单的事情！解压文件夹中的大部分内容后，我按大小对文件进行排序，找到了一个非常简单的对象。当我在HexWorkshop检查文件时，我偶然发现了 VTX、INF、DRW 和 SHP 等标记。从顶点位置，我可以看出这是一个带有简单门把手的扁平盒子。我很快意识到这是湖床神庙的门。

我知道该物体可能是什么样子，也知道在哪里寻找基本信息，例如顶点坐标以及纹理信息。

BMD 格式文档

您必须小心，因为有些信息根本不适合您的情况。某些属性与文档中所述不同。但拥有这样的格式表就是您提取 3D 模型及其纹理所需的一切！

在我成功提取至少一个简单物体后，我认为是时候进一步挖掘并解决整个区域了！使用我刚刚编写的相同算法，我选择了名为 R00_00 的文件。我希望它是 Ordon Village 或 Faron Woods。但这并不重要，因为我得到的只是一堆垃圾。显然是顶点顺序错误的情况。你能通过查看这张图片判断它是哪个房间吗？

我慢慢地观察着周围的地形。悬崖和墓碑开始随处可见。很明显，我看到的是卡卡里科墓地地区。

经过相当长一段时间后，我才得出这个结果：某些物体缺失、一些面被颠倒，并且似乎没有一个纹理被正确应用。

该解决方案有些令人困惑。尽管某些形状定义了特定的材质索引，但它们并没有直接的 1:1 关系。相反，您必须查看 BMD 文件的 INF 部分中定义的场景层次结构。此层次结构由一棵节点树组成，这些节点可以表示形状或材质。通常，层次结构从材质开始，然后是一些形状。例如，您可能会看到类似 (mat1、shp2、shp5、shp6、mat2、shp1、shp12...) 的内容。在这种情况下，形状 2、5 和 6 都将使用材质 1，依此类推。

好吧，很棒，但是玩过这款游戏的每个人都会注意到材质看起来不对劲。颜色不对劲，材质之间没有混合，而且整体看起来很暗。此时，我本应该深入探讨这一切中最令人兴奋的部分。GameCube 使用 TEV 阶段或纹理环境阶段来处理这些任务。TEV 阶段负责混合纹理、管理颜色和应用透明效果。请注意，GameCube 并不像我们今天所知道的那样真正支持透明效果，而是先渲染两个渲染通道并首先渲染远处的物体。有一些 GitHub 存储库、一些文章和一些论坛主题。尽可能多地获取信息！

我需要添加的另一个重要部分是大气效果，如雾、光晕和云。到目前为止，我无法成功创建雾和光晕效果，但我找到了云阴影并将它们放在混合 TEV 阶段。我仍在寻找云的正确 UV 坐标。

那个房间的最终效果是这样的：（其实花了挺长一段时间才实现的）

结论

这个项目是一段不可思议的旅程。花时间研究聪明人如何解决过去的技术限制，让我领略了《黄昏公主》的复杂之美。我取得了很大的进展，但仍有大量的事情需要探索和实现。我计划继续开发这个查看器，添加雾、BTK（纹理动画）和其他大气效果等功能，使其尽可能准确和身临其境。