大家好，我是m明天灬过后。《简单解析》系列专栏是一个科普专栏，科普的内容围绕金源引擎，也就是半条命、CS1.6使用的引擎。我会科普金源引擎使用的各种文件（比如说纹理，模型、地图、插件等），从它们的历史、制作使用方法和原理等方面分析这些文件。从这些文章中，你可以了解到金源引擎的发展历史和技术细节。

        为什么要制作这个系列呢？我是一名CS1.6地图制作者，回想起地图制作的这段经历，我发现，其中有许多的细节被我忽略了，相信同时期大多数的地图制作者和我一样，对金源引擎的工作方式并不了解，但依旧能够制作地图，只是遇到一些棘手的问题时，只能凭感觉测试，或者问知道的人解决方法，如果找不到知道的人，那么最终也无法解决，这是一种遗憾。因此，这个系列便会解决这个问题，让你对金源引擎整体有更深的理解，让地图、模型、插件、mod的制作更加顺畅。

        话不多说，本期主题是WAD纹理文件，我会告诉你什么是纹理、WAD文件的历史、一些查看、编辑WAD文件的软件、纹理的分类、WAD文件的存储和使用，以及最后 WAD文件的编码格式。

        纹理的本质其实就是图片。

        这是一个没有纹理的3D模型，你只能看出物体的形状是一个正方体。

        要真实地还原物体的样子，还 需要光照，以及各类贴图（比如漫反射贴图、法线贴图、高光贴图等）

        而这里的纹理就是指漫反射贴图。金源引擎使用wad文件来存储纹理，一个wad文件可以存放很多张纹理，而每张纹理有对应的名称和大小。

        wad文件起源于Id Software的游戏《毁灭战士》（Doom），并作为《毁灭战士》的资源文件，包含了如地图（map）、图标（sprite）、纹理（texture）和声音（sound）等。wad单词的本意是一团、一叠、一卷（纸张、衣物等），此外还有一个常见的说法：wad是Where is All the Data的简称，这暗示了wad文件的功能。玩家还可以通过制作wad文件来实现《毁灭战士》的模组，也就是我们常说的mod。

        后来在还是Id Software的游戏《雷神之锤》(Quake)中，wad文件的功能 被pak文件替代了，但wad文件没有被移除，它被打包在pak中，并且只用于存储纹理了。此外，wad的结构也被更改，不再和最初的wad兼容。这个版本的wad被称为第二版，wad2。

        金源引擎（GoldSrc）是维尔福软件公司，也就是Valve Software，V社，开发的游戏引擎，该引擎基于Quake引擎改造，Quake也就是《雷神之锤》使用的同名引擎。《半条命》（Half-Life）便是金源引擎的第一作，而半条命的模组《反恐精英》（Counter-Strike）自然也使用金源引擎。金源引擎保留了wad存储纹理的功能，但在wad2的基础上又做了一些修改，修改后的wad为第三版本，即wad3。本视频的内容也集中在wad3，并以半条命、CS1.6为例进行讲解。

        下面是一些用于查看、编辑wad文件的软件。

        Wally是最常用的wad编辑软件，它支持多种图片格式的导入导出，但对于wad3来说，它只支持解析miptex纹理（关于miptex纹理以及之后提到的color palatte, qpic和font，我会在第四章纹理的分类中详细讲解）。Wally内置有简单的编辑功能，可以很方便的对纹理进行调整（比如简单的绘制，编辑调色板等），但制作复杂的纹理贴图一般还是使用其他图像处理软件，比如PS。

        GCFScape可用于打开gcf文件，新版的GCFScape也可以用于打开vpk文件，gcf和vpk是V社使用的技术，它们都类似《毁灭战士》的wad文件，《雷神之锤》的pak文件，用于打包存放各种游戏资源。GCFScape也能够打开wad文件，并且支持解析qpic和miptex纹理 。但它只支持查看和导出，不支持编辑和保存。

        VTFEdit主要用于vtf和vmt文件的查看和制作，vmt(Valve Material Type)用于描述物体的材质，而vtf(Valve Texture Format)是一张纹理，由vmt文件控制使用，这两者在起源引擎(Source)中引入。

        VTFEdit也用来可以打开wad，并且支持解析qpic和miptex纹理。

        补充: 实际上GCFScape和VTFEdit都是由作者Nem制作的，Nem还制作了bspviewer地图查看工具，terrain generator地形生成工具等国内也很常见的软件。

        上面提到了有四种纹理类型，分别是color palatte，qpic，miptex和font纹理。但各个软件都不能完美解析这些纹理，很不方便我测试，我自己用WPF写了个小软件，用来解析wad3文件里的这四种纹理。这个软件支持四类纹理的查看和导出，但暂时不支持编辑保存，有需要的可以在github搜索wad3 viewer找到。(你看我都这么努力了，三连来一个好吗！秋梨膏！)

        纹理分类有两个层面，一个是数据结构的层面，另一个是纹理功能的层面。

        金源引擎中存在四种纹理类型：color palette（调色板纹理）、qpic（quake纹理）、miptex（mipmap纹理）和font（字体纹理）。

        首先是color palette调色板纹理，编号0x40，这种纹理只出现在tempdecal.wad中，tempdecal.wad也就是半条命/CS1.6的喷图文件。这个wad中只有一张纹理，对应了喷图，比如这就是一个tempdecal.wad中的喷图。

         既然提到了喷图，那我们可以再深入一点。在《半条命》的游戏文件夹中，我找到了三处和喷图相关的文件。

        首先，valve文件夹下有一个spraypaint.wad的纹理文件，里面存储了默认喷图的图片。他们的纹理类型都是稍后会讲的miptex纹理，但是这个文件似乎对游戏没有影响，删除也不会导致报错。

        然后，valve文件夹下还有个logos文件夹，下面存储有bmp格式的默认喷图，并且存有一张remapped.bmp

        我仿照logo文件夹中bmp的格式制作了一张图片,把它放入logo文件夹后，在游戏的喷图选项中可以选择，而且可以使用。

        修改或删除remapped.bmp，不会影响喷图实际的样子，所以我猜测，这是用于测试的遗留物。

        最后，就是tempdecal.wad了，打开发现里面存储有一张color palette类型，名称为LOGO的纹理，这才是游戏实际使用的喷图文件，修改这个文件会直接改变游戏内的喷图（需要重新进入服务器）。半条命也支持miptex格式的喷图，所以喷图文件可以直接使用Wally软件制作。比如这里我就使用Wally制作了一张彩色喷图。

        需要注意，纹理的像素数量是有限制的（最多12288个像素），且长宽必须是16的倍数，超过后喷图无法上传到服务器，会变成一个小的lambda图标，此外，如果服务器禁止了上传喷图，或者你删除了tempdecal.wad，喷图也会变成这个图标：

        然而这个图标既不在logo文件夹中，也不在spraypaint.wad里，那么它存储在哪儿的呢？其实它存储在valve文件夹下的印花纹理decals.wad里。打开decals.wad，其中叫{lambda06的纹理就对应着这个图标。

简 单 编 辑 后保存，重启游戏，就可以看到它的确改变了！

        下一个是qpic quake纹理，编号0x42，它是quake引擎遗留的格式。在cached.wad和gfx.wad中还存在。cached.wad中有两张qpic，LOADING和CONBACK(console background)，分别存放了载入界面和控制台背景。

        然而进入游戏，载入界面和控制台并没有类似的图片诶╰（‵□′）╯。实际上，半条命经历了多次版本升级，界面变化极大。如果你玩过CS1.5或更早的版本应该会明白。

        而LOADING和CONBACK正是老版半条命的加载页面和控制台背景图片。老版的半条命称为WON版，而新版的半条命称为steam版。这是因为最初半条命和反恐精英的网络服务由WON提供，WON是Sierra Games雪乐山公司开发的服务，你可能对这个开头很有印象：

        这个就是雪乐山公司的logo。在2004年7月，Valve关停了最后一台won服务器，取而代之的是自己开发的steam服务，也就是如今steam的雏形。在WON版半条命中，我找到了这个载入界面和控制台背景。

        接下来是Miptex（Mipmap texture），mipmap纹理，编号0x43，是最常用的纹理类型，我们制作地图使用的纹理都是miptex，并且VHE也不支持其他3种格式。那么名称中的Mipmap是什么意思呢？

       简单来说，Mipmap是图形学中的一种贴图渲染技术，可以用来加快渲染速度，并且可以减轻图像混叠问题。比如这里有一张棋盘格纹理：

        把它平铺到平面上，然后从侧面看过去，此时远处的纹理会出现因为降采样导致的摩尔纹(moiré pattern)，特别是在运动的时候，摩尔纹会更加明显（注意远处形成的规则的曲线，随着运动曲线也在扭曲），这便是图像混叠的问题之一。

        而mipmap的做法是，对一张贴图，事先压缩成一组不同大小的贴图，在距离近时选择大的贴图渲染，在距离远时选择小的贴图渲染，这样既能够省去远处采样大贴图时的额外损耗，也因为不会大幅度降采样，摩尔纹也得到缓解。

         一般mipmap有8层，即一组共八张贴图。如一张长宽256像素的贴图，则有长宽128像素，长宽64像素, 长宽32像素，依次往下，一共八张贴图。金源引擎使用的mipmap层级为4，即一组mipmap有四张贴图。且金源引擎额外要求mipmap纹理的长宽必须是16的整数倍。

        最后是font，字体纹理，编号0x46，这种纹理在fonts.wad和gfx.wad里存有。字体纹理用一张图片存储扩展ASCII码中的256个字符，这种格式继承自quake引擎，quake引擎字体纹理宽度一般为128像素，而金源引擎中一般为256像素。这些字体纹理似乎也只在WON版半条命中使用，所以这里就不做深入研究了。

        以上四种纹理都使用了调色板。当然这不是美术上的调色板，在计算机层面，调色板是指一组颜色列表。调色板一般对应索引颜色方法，相比于传统的依次存储每个像素的颜色，索引颜色方法存储了一组索引值和一个调色板。首先准备一个调色板，这个调色板存储了图像里出现的所有颜色，而原本存储像素颜色的位置，变成存储调色板内的索引，也就是颜色的编号。

        wad使用的颜色为24位RGB，以及8位调色板。8位调色板意味着图像最多包含256种颜色，因此如果颜色多于256种，多的颜色只能在调色板内找一个颜色相近的替代。这就导致图像信息损失，质量下降，但是使用索引颜色方法可以对图像进行压缩，减少图像文件大小。

        假如一张长宽256像素，24位RGB存储的图像，以传统方式存储，每个颜色需要3字节，总共256x256个颜色，因此需要192KB来存储，而如果使用8位调色板的索引颜色方法，调色板需要存储256个8位RGB值，总计6KB，此外每个索引占一个字节，每个像素对应了一个索引，共有256*256个像素，总计64KB，图像索引和调色板一共只占70KB，压缩了空间。

        金源引擎为了实现一些特殊的功能，使用了一些特殊的纹理来实现特别的效果。（这里的分类主要参考了X-man天书的分类，命名也使用X-man天书的对应中文名）

        固体纹理是最普通，最常见的纹理，它没有任何特殊效果。我们所见的大部分纹理都是固体纹理。

        液体纹理名称以!开头。贴有!的纹理会成为和func_water效果相同的水实体。此外如果前缀是!lava，则水实体的“内容”是岩浆，前缀是!slime，则水实体的“内容”是毒液。岩浆和毒液会造成对应类型的伤害，并且伤害很高。

        透明纹理以{开头，其调色板的最后一个颜色代表透明色，一般设置为纯蓝色(#0000FF)。透明纹理能够实现部分区域完全透明的效果（索引为255，即最后一个颜色的部分是透明的），用来实现梯子、通风管窗等。注意默认情况下透明纹理的透明色部分会呈现为黑色，需要将贴有透明纹理的物体转换为实体，并且渲染模式（render mode）选择固体（solid）或纹理（texture），这样才能使透明部分变为透明。

        随机纹理是一组以"-N"开头的纹理，，其中N为一个0到9的数字，"-N"后的纹理名称要相同，比如halflife.wad中一组名为OUT_RK3的纹理就是：-0OUT_RK3、-1OUT_RK3、-2OUT_RK3、-3OUT_RK3和-4OUT_RK3

        使用随机纹理时，选择这一组内的任意一张纹理都能达到效果。

        X-man天书提到说CS里随机纹理不可用，但经过测试后发现，至少在目前最新的CS版本中，随机纹理是可用的。随机纹理大小似乎必须是224*224，否则纹理会强制平铺到224*224，并且以这个大小为一个单元进行随机（但缩放纹理则块的大小也跟着缩放，所以可以自由缩放纹理）。

        此外还要注意纹理的偏移量，以u方向为右，v方向为上的话，则块以面的左下角顶点为基准点划分，即-u，-v方向。关于u，v方向，这一块比较复杂，在第五章 纹理的使用中还会提到。（注意，有时即使你在编辑器里设置正确了，在游戏中偏移量还是出现问题，可能是因为编译时的自动优化，不可见的部分被切割掉了导致的）

        动画纹理是一组以"+N"开头的纹理，其中N为一个0到9的数字，"+N"后的纹理名称要相同。比如halflife.wad中一组名为GENERIC_113的纹理就是，视网膜扫描仪的闪烁效果就是它制作的：

        动画纹理的作用就是产生动画，动画纹理每0.1秒会自动切换到下一帧，切换的顺序为0到9然后返回0，循环往复。

- 切换纹理

        动画纹理可以附加一张以"+A"开头的纹理，"+A"后的纹理名称要和其他动画纹理相同，这张纹理会作为一个静止帧。这个纹理需要配合固体实体使用，每当固体实体被触发（trigger）一次，纹理会在动画和静止帧之间切换，当然如果只想要这种切换效果，那么一张+0和一张+A就可以了。切换纹理可以用来可以制作灯泡的亮灭，开关的开启和关闭等效果。

        滚动纹理是一组以"scroll"开头的纹理。它可以用来用于实现传送带、瀑布之类的效果。使用这个纹理需要配合func_conveyo传送带实体，纹理会在U方向（黄线方向）上“滚动”（平移）。

        纹理的滚动速度也与传送带实体设置的相同（速度单位是“单位”unit，而缩放纹理会让这个速度也缩放，因此如果一个传送带实体上多个面缩放不同，则速度也不同）

        最后，传送带实体可以带动踩在上面的玩家的，但带动的方向由实体方向决定。传送带上小跳有惊喜

        印花纹理存在于decals.wad之中，地图中也只能使用decals.wad中的印花纹理，使用其他wad内的纹理在游戏中是看不见的。印花纹理的作用和喷图类似，它可以在墙面、地面等已经有纹理的地方像贴纸一样“贴”一张额外的图片，用来增加地图细节。如墙面的血迹，炸弹安放点的图标。

        印花纹理需要通过infodecal点实体放置。此外，印花纹理也属于miptex纹理，但其索引的0-254代表灰度，而调色板的最后一位代表印花的颜色。

        发光纹理实际上不是指某个纹理，所有的纹理使用发光效果。在编译的rad过程中，编译程序会读取其目录下的light.rad文件，这个文件包含了发光纹理的信息。每一行代表一个发光纹理，各个字段分别是纹理名称，R, G, B的值，最后一位是发光的亮度。

        新版的FGD中提供了一个名为info_texlights的点实体，用以实现和light.rad一样的功能。创建这个点实体，添加一组键值，键名为纹理名称，键值填RGB和亮度，则这张地图所有对应的纹理都会有发光效果，这个点实体可以放置在地图任何位置。

        标记纹理是指AAATRIGGER纹理，位于halflife.wad中，属于工具纹理(tool texture)。

        标记纹理用于标注那些不可见的固体实体，一般不可见的固体实体也都使用它作为纹理，这样是便于和环境区分开。此外标记纹理就没有其他特殊的作用了。新版编译程序里标记纹理是不可见的，但是在旧版的编译程序中，标记纹理会被渲染，这意味着如果你给可见的固体或固体实体贴上该纹理，会像固体纹理一样正常显示出来。

       天空纹理是指sky纹理，位于halflife.wad中，属于工具纹理(tool texture)。

        贴有天空纹理的面会被渲染为天空。3D渲染里的天空是指一个场景的背景环境，它可以让场景显得更加宽阔。金源引擎的天空使用了天空盒技术(skybox)，即用上、下、左、右、前、后六个方向，总共六张图片来表现天空。除了天空盒，还有如天空穹(skydome)技术，使用球或半球作为天空等。

        对金源引擎的天空盒来说，玩家在场景中移动时，天空盒将相对玩家保持静止，这其实是模拟了现实中极远的物体，例如云、太阳等，即使你在移动，却感觉远处物体几乎静止的特性。金源引擎的天空盒是完全静止的，这相当于物体处于无限远的位置，玩家的移动不会产生任何视差，因此你不会感觉到这些天空是立体的，显得比较“假”，但这样的天空盒实现很简单（只需要获取摄像机的朝向，而忽略摄像机的位置，以天空盒中心为起点，获取对应方向上的纹理采样即可）

       轴心纹理是指origin纹理，位于halflife.wad中，属于工具纹理(tool texture)。

        轴心纹理用于标记轴心位置。轴心指的是物体的变换的中心。将物体和贴有轴心纹理的固体一起转换成固体实体，那么这个固体实体的轴心就确定了：位于贴有轴心纹理的固体的中心。

        如何定义一个轴心固体的中心呢？这里要提到一个包围盒(bounding box)的概念，如果贴有轴心纹理的固体以包围盒的中心为其中心，特别是但它不是规范的长方体时，就更需要考虑包围盒的问题了。简单来说，包围盒就是给定长宽高不定的盒子（盒子的所有边要和和xyz轴的一个平行，即盒子不是斜的），这个盒子要直接包裹该物体，并且其长宽高要是最小的。而包围盒的中心就好计算了，就是长方体的几何中心。

        一个固体实体最多拥有一个轴心，没有轴心的固体实体默认轴心在世界坐标原点（func_train路径移动的中心在固体中心，与轴心无关，但它的旋转是以轴心为中心）

       贴附纹理是指clip纹理，位于halflife.wad中，属于工具纹理(tool texture)。

        贴附纹理它会阻挡玩家（包括人质和func_pushable可推动实体）通过，但子弹、枪械和手雷可以穿过，因此用来制作空气墙、子弹可穿过的铁丝网等效果。

        新的编译程序中，你可以在固体的一个面贴上clip，这样整个固体都具有clip的性质，但是其他面会正常显示。传统的子弹可穿过的铁丝网制作方法是，使用func_illusionary可穿过实体显示铁丝网，加上另一个重叠且只贴clip的空气墙，而现在只需要制作铁丝网（可以是固体，如果使用了透明纹理，可以转成实体），并在一个看不见的面上贴clip即可。

        clip相关还有几张特殊纹理，会在之后提到。

       空纹理是指null纹理，是zhlt编译程序在zhlt.wad中提供的纹理。

        空纹理用于减少渲染面数，优化地图大小和FPS，我主要用于解决Allocblock:full的问题。贴有空纹理的面在编译时会被移除，它一般贴在玩家看不到的面，如地图外侧的面，固体接缝处的面等等，是很常用的优化工具。注意，虽然贴有null的面被移除，但其固体依旧可以阻挡玩家和子弹。

       提示纹理是指hint纹理，是zhlt编译程序在zhlt.wad中提供的纹理。

        提示纹理用于辅助编译VIS过程的区域划分，可以优化FPS，需要配合Skip跳过纹理使用。关于提示纹理和跳过纹理的具体作用和用法，我会在之后的编译程序话题中讨论。

        以上是比较常用的特殊纹理。注意，以上提到的大部分特殊纹理不能混合使用，即一个固体不能包含多种特殊纹理。但也有例外，如null可以贴在任何固体或实体上。

        下面有一些不常用的纹理，这里只简单介绍一下，其中一些的原理我并不是很清楚，如果有了解的请在评论区告诉我！谢谢！

BEVEL：和NULL功能相同，但是贴这个纹理的面不向外扩展（这里向外扩展意味着什么我并不是很清楚，另外好像有些人相比null更喜欢用BEVEL）

black_HIDDEN：用于自定义模型光照。将black_HIDDEN作为发光纹理，并放置一个贴有black_HIDDEN纹理的固体，则所有在这个固体上方（且在长宽范围内）的模型光照都受其影响而改变（包括玩家模型）

CLIPBEVEL： Clip和Bevel功能兼具

CLIPBEVELBRUSH：固体所有的面都具有CLIPBEVEL的效果（因此只需要贴一个面就可以了）

CLIPHULL1, CLIPHULL2, CLIPHULL3：分别对应站立、大尺寸（big size)和蹲伏的空气墙，分别会阻挡站立的玩家、设置为大尺寸的可推动物体（但测试中发现好像还和pushable的尺寸有关..）和蹲下的玩家，使用这个纹理只需要贴在一个面上，且可以叠加使用。clip相当于这三个纹理的叠加。

CONTENTEMPTY：内容为空，类似func_illusionary，也和fgd中设置玩家可穿过类似。

CONTENTWATER：和水的效果类似。

NOCLIP：删除clip，玩家和物体都可以穿过，但是子弹、手雷还是会被阻挡。

SOLIDHINT：贴在两个完全重合面的面上，可以用于避免固体面相互切割。

        无缝纹理（seamless texture），有人也会称为四方连续图与二方连续图，指的是在某个方向上平铺排列，图像的拼合位置看不出接缝的纹理。半条命中大量使用了这类纹理，使用它能用一张小的纹理铺满一个很大的面。

        对于一些不规则的、自然的照片，将其制作成无缝纹理很简单，在一个方向上截取部分，然后移动到另一边的边缘，最后添加渐变蒙版即可得到一张无缝纹理。

       半条命会从根目录的valve文件夹下读取wad文件，CS1.6除了valve文件夹，还在cstrike文件夹下读取。此外，不同语言版本对应了额外的文件夹，如简体中文的半条命还有valve_schinese，简体中文的CS1.6还有cstrike_schinese文件夹等。

        除了单独存放在各个文件夹里的wad文件，wad也可以被打包在bsp地图文件内。在CSG编译时使用"-wadinclude wadPath"参数就可以打包指定纹理。此外，如果出现纹理重名的问题，会优先读取bsp内打包的纹理。

        地图包含所需wad的信息，载入地图时会在上面提到的文件夹里查找需要的wad，如果未找到对应的wad，游戏程序会崩溃并弹出错误。

        如果所有使用的wad中里都没有找到地图使用的某张纹理，那么这个纹理会变成默认的紫黑格，代表纹理丢失。

       假设你要给一面墙贴上墙纸，你不仅需要确定墙纸的花纹，还需要确定从哪儿开始贴，甚至可能你觉得旋转一下更好看。你看到了，要把墙纸贴到墙上需要考虑这么多东西。而把纹理贴到面上也是同理，我们需要确定从哪儿开始贴，还要考虑有没有缩放和旋转。

        在纹理上我们建立一个二维坐标系，横轴为，范围为，纵轴为，范围，这就是常用的UV坐标（据说是因为XYZ被3D使用，所以使用UV表示纹理二维坐标系的坐标轴）。

        一般来说，每一个面上的每个顶点都对应了UV坐标系中的一个位置（UV坐标），确定了各个顶点对应的UV坐标后，通过插值计算出每个像素的颜色。但金源引擎地图不支持复杂的UV编辑，并且使用了更加简单的办法，我会从直观的角度讲述它是怎么做的。

        假设有一个面需要贴上纹理，这个面记为F。

        从世界坐标原点作面的垂线，垂足O作为面纹理坐标的原点。然后我们需要“指定”一个投影平面，注意，投影平面不一定和面F平行！要确定投影平面，我们只需要确定U，V两个方向。确认投影平面后，先把纹理垂直平铺到平面上，然后再映射到面F上，而投影平面就像是一个中介。这样的处理方法和bsp地图结构有关，一个投影平面可以被多次利用，节省地图空间。

        那么如何确定U（黄色轴）和V（绿色轴）的方向呢？VHE提供了两种模式：固体(solid)和面(face)，用于确定UV方向。首先要知道，金源引擎使用左手坐标系，且X轴代表前后，Y轴代表左右，Z轴代表上下。

        固体模式下，UV方向会在世界坐标的后方（即-x轴），右方（即+y轴）和下方（即-z轴）三个方向中选择最接近的两个分别作为UV方向。而到底选择哪两个，和面的朝向有关：方向和面的夹角越小则越倾向于选择这个方向。如果夹角相同的话，则根据右>下>后的优先级选择。最后，两个方向选择了，但谁是U方向，谁是V方向呢？这个还是按照右>下>后的优先级，优先级越高越倾向于作为U方向。比如两个方向里有右方，则右方作为u方向，另一个作为v方向，而如果没有选中右方（就是选了后方和下方呗），则后方为u方向，下方为v方向。

        而面模式下，方向通过面的朝向（法线方向）和上方（+z轴）确认。想一想生活中是怎么判断左和右的？想一想，如果你倒立着看东西，左和右就和之前恰恰相反了？生活中之所以对左右形成共识，是因为我们的上方是固定的，我们的身体大部分情况下是站立的，也就是说我们的上方是确定的。这样有了前方和上方，通过叉乘可以得到左右两个方向：

        那如果法线方向和上方平行怎么办？我们知道，如果两个向量平行，则其叉乘等于零向量，零向量不能用来确认方向。如果法向量和上方同向，则说明面是竖直朝上的！hammer直接规定，这种情况下，UV方向为右方（+y轴），方向为后方（-x轴）；同理，如果法向量和上方反向，则说明面竖直朝下，规定UV方向为左方（-y轴），方向为后方（-x轴）。

        有时固体模式和面模式计算的UV方向相同，则编辑器中会显示为都被选中。

        有时固体模式和面模式和当前UV的方向都不吻合，编辑器中会显示为都不选中。这一般是直接编辑顶点造成的。

        得到投影平面后，就可以计算纹理映射了。直观的讲，我们先将平面P铺满纹理，进行缩放和平移，然后把这个平面投影到面F，注意投影方向是投影平面法线方向，而不是面F的法线方向。

        用数学来描述的话，对某个顶点P, u代表u方向，v代表v方向，su代表u方向缩放，sv代表v方向缩放，ou代表u方向偏移量，ov代表v方向偏移量，w是纹理宽度（像素），h是纹理高度（像素），则P点对应的UV坐标为：

       终于到最后一节了！这一节的内容是wad文件的数据存储结构。首先要说的是，wad是二进制文件，而不是文本文件。当然，计算机文件都是以二进制方式存储的，文本文件也不例外，所以广义的二进制文件就是指所有文件。而这里和之后提到的二进制文件，是指狭义的二进制文件，即所有非文本文件。

        所谓文本文件指的是以字符编码存储，可直接阅读的文件，比如VHE地图编辑器的地图源文件map文件。

        而二进制文件的数据就不一定是字符编码了，而是把文件分成很多个部分，每个部分有多大，存储什么东西，用什么样的方法存储都是人为规定的，且一般不能直接阅读。读取二进制文件一般以字节(bytes，简写成大写B)为单位。一个字节等于8个位，或者叫做比特（bits，简写成小写b）。

        如果你不知道什么是位，这里简单说一下。一个位相当于一个容器，它可以存放一个0或一个1，而计算机正是用这些连起来的0或1来记录数据的。因为8个位太长了，不方便查看，我们一般用十六进制表示，而8位的二进制数范围是00000000-11111111，即十进制的0-255，正好对应2位的十六进制数，0x00-0xff，0x前缀表示这是一个十六进制数。

        一个或多个字节构成一个有意义的数据，称为一个字段。假设我设计一个二进制文件用于存储图片，我们需要知道图片的宽度，高度和每个像素的颜色，那么我设计一个8字节的字段用于存储宽度，另外8字节用于存储高度，然后之后的数据都是像素的颜色数据。

        在这里也可以看出，要读取二进制文件，我们需要提前知道这个文件有哪些字段，每个字段在哪个位置。

       wad是二进制文件，所以也存在特定的数据结构。它主要存在三个部分，标头header，块信息lumpinfo和块数据lumpData。

（注：wad所有字段使用小端编码，一下提到的无符号整型如未标注则代表32位int）

       wad的起始是一个标头结构，这个结构如下图（官方没有提供字段的名字，这里使用网络搜集到的命名）。

magicNumber 魔数：必定是字符串WAD3对应的ASCII码，即0x57 0x41 0x44 0x33，这里的魔数用于判断文件类型，识别是否是wad3类型的文件。（ASCII码，全称美国信息交换标准代码，是一种文本字符编码方法，它用7个位编码了大写和小写字母，数字0到9，标点符号和控制字符等符号）

numLumps 块数量：一个块存储了一张纹理，所以块数量就是纹理数量。

lumpInfoOffset 块信息表偏移量：指的是第一个块信息距离文件开头多少个字节。块信息一般放在在wad文件的末端，标头放在开始，中间放的是块数据。

       块信息存储了一张纹理的名称，类型，偏移量等信息，它的结构如下图：

lumpDataOffset 块数据偏移量：指块数据距离文件开头多少个字节。

compressedSize 压缩后大小：大部分文章说这是块数据压缩后的大小，但我没有找到关于wad压缩的资料…但它一般都是0，即无压缩，所以不影响解析。

size 原大小：块数据的原始大小。

type 纹理类型：即第四章中提到的四种纹理类型，分别是0x40(color palatte), 0x42(qpic), 0x43(miptex)和0x46(font)

cType 压缩类型：和compressedSize 压缩后大小对应，未找到相关资料。大部分软件的处理方法是无压缩，compressType为0，compressedSize等于size。

padding 占位：只用于占位，用于字节对齐。

textureName纹理名称：ASCII编码字符串。纹理名称必须以\0符号结束，这意味着纹理名称最长只有15个字符。

       四种类型的纹理，块数据的结构各不相同。

texName 纹理名称：和块信息里的纹理名称一致。

texWidth 纹理宽度：宽度以像素为单位。

texHeight 纹理宽度：宽度以像素为单位。

offset x4 偏移量：四个偏移量数据，每个占用四字节，无符号整型。分别对应四层mipmap的纹理数据距离文件开头多少个字节。

data x4 纹理数据：四部分纹理数据，对应四层mipmap的纹理。如果你还记得我们提到的索引颜色方法的话，应该还记得一个颜色只用一个字节表示。因此第一层data占width*height字节，第二层data占width*height/4，第三层data占width*height/16，第四层data占width*height/64。

usedColorNum 调色板颜色数量：字面意思，但不确定具体有什么作用，调色板的大小是固定256个颜色，因此无论颜色多与少占用的空间不变，因此这个字段的存在好像并没有意义。

palatte 调色板：wad以8位RGB存储颜色，因此一个颜色需要三个字节。调色板大小为256，因此调色板占用256*3字节。

padding 占位：占用两字节。只用于占位，用于字节对齐。 

        tempdecal.wad喷图文件中，调色板前255位都是空，最后一位代表喷图颜色。在使用tempdecal.wad时，会对调色板从纯黑(0x000000)到最后一位颜色进行插值。

         (老版的pldecal.wad里，调色板前255位不是空，而是从纯黑(0x000000)到纯白(0xffffff)的插值

        qpic最大特点就是长宽没有16的倍数的限制，且没有mipmap。其块数据的结构如下图：

texWidth 纹理宽度：宽度以像素为单位。

texHeight 纹理宽度：宽度以像素为单位。

offset 偏移量：偏移量数据，占用四字节，无符号整型。指纹理数据距离文件开头多少个字节。

data 纹理数据：索引颜色方法，一个颜色用一个字节表示。因此data占width*height字节。

usedColorNum 调色板颜色数量：同0x40

palatte 调色板：同样是256*3字节。

padding 占位：占用两字节。只用于占位，用于字节对齐。

       miptex的格式和0x40完全一致的，只是解析上有一定的区别（color palette需要自己进行一次颜色混合，miptex不用）。

        每个字段啥意思翻0x40就行了。

        字体纹理的块数据结构如下：

texWidth 纹理宽度：宽度以像素为单位。注意金源里Font纹理的宽度都是256。

texHeight 纹理宽度：宽度以像素为单位。

rowCount 每行个数：指每行有多少个字符，每行的字符数量是固定的。

rowHeight 行高：单位是像素，所有字符的行高是固定的。

charInfo 字符信息：每个字符对应一个字符信息，一个字符信息包含两个字段：offset偏移量和charWidth字符宽度（意味着支持非定宽字符），两个字段都是占用四字节，无符号整型。字符数量为256（对应扩展ASCII的256个字符），总共占用256*8个字节。

data 纹理数据： 索引颜色方法，一个颜色用一个字节表示。data占width*height字节。

usedColorNum 调色板颜色数量：和其他块相同。

palatte 调色板：和其他块相同。

padding 占位：占用两字节。只用于占位，用于字节对齐。

        真不敢相信你能看到这里！这篇文章本计划做成一个视频发布的，其中的一些素材也是半成品视频中拿出来的，还意外地挺合适。之所以放弃掉做视频还是发现效率太低了，查资料、码字可能要一两个星期，但把文章变成视频的工作量就远不止于此了，忙活半天也只能做出一个小特效，实在是太低效了。因此我决定还是给文章加配图发布。

        最后，谢谢你能看到这里！如果你有什么疑问，或者发现了什么错误，请在评论区告诉我，我们共同进步！

        再次谢谢！( •̀ ω •́ )✧

X-man天书 https://lotc.cc/xman/

doom wad 维基：https://en.wikipedia.org/wiki/Doom_WAD, https://doomwiki.org/wiki/WAD, https://doom.fandom.com/wiki/WAD

quake wad 维基：https://quakewiki.org/wiki/Texture_Wad

v社wad维基：https://developer.valvesoftware.com/wiki/WAD

v社gcf维基：https://developer.valvesoftware.com/wiki/GCF

The Doom Bible: https://5years.doomworld.com/doombible/

Unofficial BSP v30 File Spec：http://hlbsp.sourceforge.net/index.php?content=waddef

Quake Documentation Version 3.4, The WAD2 files：http://www.gamers.org/dEngine/quake/spec/quake-spec34/qkspec_7.htm

zhlt编译程序官网：http://zhlt.info

一篇vis原理的文章 Hint Brush Tutorial：http://www.countermap2.com/Tutorials/tutorial0b30.html?id=2

The Whole Half-Life, r_speed 维基：https://twhl.info/wiki/page/Tutorial%3A_R_Speeds

CS 有害命令屏蔽的更新记录：https://steamcommunity.com/games/10/announcements/detail/1009075542294868964

V大编译程序更新历史 vhlt  http://ys-f.ys168.com/275247040/l4G4554387JML4kSmQPs/%E6%9B%B4%E6%96%B0%E5%8E%86%E5%8F%B2.txt

V大编译程序帖子 https://forums.svencoop.com/showthread.php/38059-ARCHIVE-Custom-ZHLT-by-vluzacn

一篇关于进阶编译的文章 Advanced Compilation：https://sites.google.com/site/svenmanor/tutorials/advancedlight

- 更新：修改de_dust印花纹理图片，因其不是印花纹理，改成de_cbble的截图