Doom (id Software)

John Carmack 1997年开源的经典 FPS 源码，BSP 树渲染架构，GPLv2 许可。

基本信息

项目	内容
GitHub	https://github.com/id-Software/DOOM
语言	C（~54K LOC）
构建系统	GCC Makefile（Linux X11）
渲染技术	BSP 树渲染，水平/垂直线扫描，固定光照
许可	GNU General Public License 2.0
发布时间	1997-12-23（Carmack 源码注释）

核心技术点

BSP 树渲染架构

渲染流程：BSP 树用于渲染排序，先绘制墙壁→地板→天花板→sprites
问题：视线检测（line of sight）也用 BSP，但本可更简单
Carmack 反思：建议合并为 single front-to-back walk，应将地板/天花板当多边形处理而非墙间缝隙

模块化子系统

前缀	模块	职责
`d_*`	Doom Main	初始化、网络、物品定义
`g_game`	Game Loop	主循环、TIC 命令处理
`p_*`	Play	敌人AI（p_enemy）、地图检测（p_map）、玩家控制（p_user）、关卡加载（p_setup）、特殊元素（p_doors/p_plats/p_ceilng）
`r_*`	Render	BSP（r_bsp）、多边形（r_plane/r_segs）、天空（r_sky）、sprite渲染（r_things）
`s_*`	Sound	声音系统
`hu_*`	HUD	抬头显示、状态条
`am_*`	AutoMap	自动地图
`w_*`	WAD	WAD 资源文件读写
`i_*`	I/O	平台抽象（i_video/i_sound/i_net/i_system），含 DOS/X11/IBM/UNIX 多平台
`m_*`	Menu/Misc	菜单系统、工具函数

网络同步

d_net.c — 包交换网络（原始 IPX 风格）
i_net.c — 平台网络抽象
支持 TCP/IP 多人游戏

数据驱动

WAD 文件包含所有游戏资源（纹理、地图、怪物数据）
info.c — 128K+，定义所有怪物/物品属性表（状态机、动画帧、血量等）
d_items.c — 物品定义

玩法特点

经典 FPS：枪械、弹药、钥匙卡、解谜
3集24关战役（E1M1-E3M9）
9种武器（霰弹枪链锯火箭等）
多种敌人类型（怪物AI状态机驱动）

对公司 AI 游戏的参考价值

方向	启示
BSP 渲染	BSP 树不仅用于渲染还可用于碰撞检测，优化思路值得借鉴
确定性游戏循环	每帧固定逻辑，无浮点随机性，便于网络同步和回放录制
数据驱动设计	info.c 状态机表格驱动怪物行为，易于扩展新类型
平台抽象层	i_* 分离平台代码，便于移植（当前已有 DOS/X11/IBM/UNIX）
WAD 资源打包	资源与代码分离，mod 友好架构

关键源码文件

linuxdoom-1.10/
├── d_main.c      # 入口点，WAD 加载，战役初始化
├── g_game.c      # 主循环（~35K），TIC 命令处理
├── p_enemy.c     # 敌人 AI 状态机
├── p_map.c       # 碰撞检测，视线计算
├── p_setup.c     # 关卡解析，BSP 树构建
├── r_bsp.c       # BSP 遍历渲染
├── r_main.c      # 渲染器主函数
├── info.c        # 怪物/物品定义数据（128K+）
├── w_wad.c       # WAD 资源加载器
└── i_x.c         # X11 视频/输入驱动

历史意义

John Carmack 在源码注释中坦承设计缺陷：

"The movement and line of sight checking against the lines is one of the bigger misses... Replacing the line of sight test with a bsp line clip would be pretty easy."

这种坦诚的自我批评成为开源文化的标杆。源码揭示了 90 年代游戏引擎的设计决策，对理解现代游戏引擎演进有重要教育价值。