name: 3d-game-dev slug: 3d-game-dev version: 1.0.0 displayName: 3D 遊戲開發（Godot 4） summary: 用 Godot 4 從零到可玩的 3D 遊戲完整工作流：第一/第三人稱控制器、glTF 資產管線、關卡拼搭、燈光氛圍、導航 AI、效能與匯出。 description: >- 用 Godot 4 + GDScript 開發 3D 遊戲的端到端工作流。觸發場景："做一個 3D 遊戲"、 "第一人稱/第三人稱/FPS/TPS/3D 平臺跳躍"、"用 Godot 做 3D"、"加個 3D 角色控制器/ 相機/敵人尋路/關卡"、"匯入 glb 模型不顯示"、"3D 場景太暗/太卡"、"make a 3D game"、 "first-person controller in Godot"。覆蓋專案腳手架、CharacterBody3D 控制器與相機 （滑鼠視角、SpringArm3D）、glTF 匯入與免費 CC0 資產源（KayKit/Poly Haven）、 StandardMaterial3D 材質貼圖、WorldEnvironment 燈光氛圍、NavigationAgent3D 敵人 尋路、動畫播放、HUD、無頭驗證與截圖驗收、效能最佳化、匯出。只做 3D；2D 遊戲用 2d-game-dev skill。

3D 遊戲開發（Godot 4 + GDScript）

從零把一個 3D 遊戲做到可玩、可驗證、可釋出。引擎固定 Godot 4.x + GDScript， 資產格式固定 glTF（.glb）。約定 1 unit = 1 米，所有模型按真實尺度擺放。

核心原則：先灰盒後美術——用 CSGBox3D/基本幾何把玩法和手感調對，再替換成正式 模型；每加一個系統就跑一遍驗證（見第 9 節）。

1. 環境與腳手架

godot --version   # 需要 4.x；macOS: brew install godot

project.godot 最小配置（渲染器決定平臺與畫質上限）：

[application]
config/name="My3DGame"
run/main_scene="res://scenes/main.tscn"
config/features=PackedStringArray("4.4")

[rendering]
renderer/rendering_method="forward_plus"   ; 桌面端；匯出網頁/手機改 "mobile" 或 "gl_compatibility"

目錄約定：

scenes/    main.tscn player.tscn enemy.tscn level_1.tscn hud.tscn
scripts/   同名 .gd
assets/    models/ materials/ textures/ hdris/ audio/
autoload/  game_state.gd

main.tscn 起步三件套：WorldEnvironment + DirectionalLight3D（開 shadow）+ 一塊地板（CSGBox3D 或 MeshInstance3D+StaticBody3D）。沒有燈和環境的 3D 場景是 純黑的——"畫面全黑"九成是這裡。

2. 角色控制器（CharacterBody3D）

第一人稱

節點：CharacterBody3D > CollisionShape3D(Capsule) + Node3D(Head) > Camera3D

extends CharacterBody3D
const SPEED := 5.0
const JUMP_VELOCITY := 4.5
const MOUSE_SENS := 0.002
@onready var head: Node3D = $Head

func _ready() -> void:
    Input.mouse_mode = Input.MOUSE_MODE_CAPTURED

func _unhandled_input(event: InputEvent) -> void:
    if event is InputEventMouseMotion:
        rotate_y(-event.relative.x * MOUSE_SENS)
        head.rotate_x(-event.relative.y * MOUSE_SENS)
        head.rotation.x = clampf(head.rotation.x, -PI/2, PI/2)

func _physics_process(delta: float) -> void:
    if not is_on_floor():
        velocity += get_gravity() * delta
    if Input.is_action_just_pressed("jump") and is_on_floor():
        velocity.y = JUMP_VELOCITY
    var input := Input.get_vector("move_left", "move_right", "move_forward", "move_back")
    var dir := (transform.basis * Vector3(input.x, 0, input.y)).normalized()
    velocity.x = dir.x * SPEED
    velocity.z = dir.z * SPEED
    move_and_slide()

按 Esc 釋放滑鼠：Input.mouse_mode = Input.MOUSE_MODE_VISIBLE。

第三人稱

相機換成 SpringArm3D > Camera3D（spring_length 3~5，SpringArm 自動防穿牆）， 水平旋轉加在 SpringArm 的 yaw 上；移動方向按相機朝向換算，角色模型用 look_at 或對 rotation.y 做 lerp_angle 平滑轉身。

3. 資產管線（glTF）

• 免費 CC0 源：KayKit（低多邊形套件+帶骨骼動畫角色，Godot AssetLib 可搜）、 Quaternius、Poly Haven（寫實道具/PBR 材質/HDRI，無角色）、Poly Pizza。 先拿套件把關卡拼出來，風格統一且零成本。
• .glb 優先於 .gltf：Godot 4 下部分 .gltf 會靜默匯入失敗 （load() 返回 null 且無報錯）。下載的資產包好檔案常嵌很深， find <dir> -iname '*.glb' 先定位。
• 匯入：.glb 拖進 res:// 自動匯入；程式碼裡 preload("res://assets/models/x.glb").instantiate() 直接例項化。
• 碰撞：匯入的模型自帶的只有網格。靜態景物在 Import 面板給 mesh 開 "Generate Physics"，或程式碼 $Mesh.create_trimesh_collision()（僅靜態； 動態剛體用 convex）。
• 帶動畫的角色：glb 內含 AnimationPlayer， $Model/AnimationPlayer.play("Run")；先 get_animation_list() 列印確認動畫名。 狀態多了再上 AnimationTree（locomotion 混合、one-shot 攻擊），兩三個狀態 直接 play 切換即可。
• AI 生成貼圖/HUD：若裝有 game-asset-gen skill 可生成無縫貼圖與圖示； game-asset-3d skill 可自動搜尋下載上述 CC0 源。沒有則手動下載。

4. 關卡搭建

• 灰盒：CSGBox3D 快速拼布局（記得勾 Use Collision），手感對了再替換模型。
• 套件拼搭（kit-bash）：KayKit 類套件逐件例項化擺放；同一件重複幾十次以上 改用 MultiMeshInstance3D（一次 draw call）。
• 規則網格關卡（地牢/體素風）：GridMap + MeshLibrary（把套件場景轉成 MeshLibrary 後像 3D TileMap 一樣刷）。
• 出生點、觸發器用 Marker3D / Area3D（拾取、傷害區、關卡切換門，寫法同 2D， 只是節點帶 3D 字尾）。物理層命名規範同樣適用：layer=我是誰，mask=我碰誰。

5. 材質與貼圖（StandardMaterial3D）

• 貼圖三件套：albedo + normal（Godot 用 OpenGL 約定 nor_gl）+ roughness/AO/metallic（Poly Haven 的 arm 是三合一打包圖， 勾 "ORM" 材質型別或分通道指定）。
• 平鋪：uv1_scale 控制重複次數；沒有 UV 的程式化幾何體勾 uv1_triplanar。
• 天空：WorldEnvironment > Environment > Sky。快速出效果用 ProceduralSkyMaterial；要真實感用 Poly Haven HDRI + PanoramaSkyMaterial， 並把 ambient light source 設為 Sky，讓環境光來自天空。

6. 燈光與氛圍（畫面質感的 80%）

• DirectionalLight3D 當太陽：開 shadow，角度斜 30~45°；室內補 OmniLight3D/SpotLight3D（陰影燈越少越好，每盞陰影燈都有開銷）。
• Environment 上依次調：Tonemap 設 Filmic/ACES（預設 Linear 是"塑膠感" 主因）、開 Glow（自發光材質會泛光）、加 Volumetric Fog 或普通 Fog 拉出景深 層次、SSAO 增強角落接觸感（Forward+ 專屬）。
• 調完燈光對比截圖前後——這一步價效比極高，別跳過。

7. 敵人 AI 與尋路

關卡根掛 NavigationRegion3D，把靜態地面/障礙放進去後 Bake（編輯器按鈕或 bake_navigation_mesh()）。敵人：

# CharacterBody3D + NavigationAgent3D
@onready var agent: NavigationAgent3D = $NavigationAgent3D

func _physics_process(delta: float) -> void:
    agent.target_position = player.global_position       # 加 Timer 每 0.2s 更新更省
    if not agent.is_navigation_finished():
        var next := agent.get_next_path_position()
        var dir := (next - global_position).normalized()
        velocity.x = dir.x * SPEED
        velocity.z = dir.z * SPEED
    if not is_on_floor():
        velocity += get_gravity() * delta
    move_and_slide()

行為分層：巡邏（導航到路徑點）→ 發現（到玩家距離 + 視線 RayCast3D）→ 追擊 → 攻擊（Area3D hitbox），一個 enum 狀態機足夠。

8. HUD 與遊戲流程

3D 場景之上疊 CanvasLayer：準星（居中 TextureRect）、血條 （TextureProgressBar）、拾取提示。流程同 2D： get_tree().change_scene_to_file() 切主選單/關卡/結算；暫停時記得把 Input.mouse_mode 還原成 VISIBLE。

9. 驗證閉環（agent 自測）

# 1. 匯入 + 解析檢查（改完必跑；新增 glb 後尤其要跑，看有無匯入失敗）
godot --headless --path . --import 2>&1 | grep -iE "error|SCRIPT ERROR" || echo IMPORT_OK

# 2. 無頭跑 120 幀抓執行時報錯
godot --headless --path . --quit-after 120 2>&1 | grep -iE "error" || echo RUN_OK

# 3. 視覺驗收：帶視窗跑幾秒 + 自動截圖（無頭不渲染）
godot --path . --quit-after 240

截圖 autoload 與 2D 相同（get_viewport().get_texture().get_image().save_png(...)， 定時存 3 張）。3D 重點檢查：畫面是否全黑（燈/環境）、模型是否顯示（.gltf 靜默 失敗、scale 過大過小）、材質是否發紫（貼圖丟失）、角色是否穿地（碰撞沒生成）。

10. 效能

按收益排序：陰影燈數量與 shadow 解析度 > 重複物件改 MultiMeshInstance3D > Camera3D.far 別預設 4000 米 > 大關卡加 OccluderInstance3D（遮擋剔除）> 網格 LOD（匯入時自動生成，確認沒關）。目標平臺弱（網頁/手機）就直接換 Mobile / Compatibility 渲染器，比逐項摳更有效。

11. 匯出

godot --headless --install-export-templates   # 首次
godot --headless --path . --export-release "macOS" build/mac/MyGame.zip
godot --headless --path . --export-release "Windows Desktop" build/win/MyGame.exe
# 網頁匯出需 gl_compatibility 渲染器；3D 網頁包體大，桌面端是 3D 的主釋出目標

12. 常見坑

• 畫面全黑/死白 → 沒燈、沒 Environment，或 HDRI 曝光沒調（Environment 裡調 background energy / tonemap exposure）。

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• .gltf 靜默匯入失敗 → 換 .glb，或換資產；load() 返回 null 必查此項。
• 模型尺度錯 → 別在 Godot 裡手動縮放剛體（物理會出鬼畜），在匯入設定裡改 scale 或用正確尺度的資產。
• 滑鼠視角上下顛倒/過快 → relative 符號與靈敏度；忘了 clamp pitch 會翻筋斗。
• 敵人穿牆 → 導航網格沒重 Bake（改了關卡要重烘焙），或 agent radius 與 碰撞體不匹配。
• 影子全糊 → DirectionalLight3D 的 shadow max distance 太大，拉小到玩家 視距（如 50m）立刻清晰。

這個 Skill 質量不錯，涵蓋了 3D 遊戲開發的主要環節，程式碼示例實用，常見問題解答也很貼心。優點是內容全面、步驟清晰，適合入門到中級開發者；不足是缺乏高階技巧和實戰專案參考，深度可以進一步加強。