基于MFC多文档多视图结构的OGRE指北针程序

基于MFC多文档多视图结构的OGRE指北针程序
0．前沿
作者： 化凡
QQ： 371691096
Mail：zhixu_07@163.com

1． 功能描述
本程序作为OGRE和MFC结合，欲实现以下几个功能：
（1） MFC是多文档多视图结构；
（2） 每打开一个子窗口，就显示一个不同的场景，可以在不同子窗口场景中任意添加几何体，可以扩充为模型浏览器和场景编辑器；
（3） 每个子窗口包含一个主场景，用于显示模型；包含一个指北针场景，专门用于显示场景坐标系，固定在窗口左下角显示。
（4） 可以任意打开、关闭一个子窗口。
（5） 实现效果图：




2． 关键技术点
（1） MFC多文档多视图框架（不是本文重点）；
（2） OGRE的Root对象定义时机和位置；
（3） SceneManager、Camera、Viewport的动态添加和释放；
（4） 多个视口的背景融合；
（5） 深度缓存控制（扩展到颜色缓存、模板缓存的控制）
3． 实现步骤
3.1 MFC多文档多视图实现
a） 新建一个MFC多文档工程；
b） 新建三个类CMyDoc : public CDocument、CMyView : public CView、CMyChildFrame : public CMDIChildWnd；
c） 添加菜单资源IDR_MENU_MY、如果每个子窗口需要工具栏，则添加工具栏IDR_TOOLBAR_MY；
d） 在CXXApp里添加变量：
CMultiDocTemplate* pDocTemplate; //管理文档一
CMultiDocTemplate* pMyDocTemplate; //管理文档二
e） 后台CXXApp::InitInstance()里添加类似这样的代码：
//文档一
pDocTemplate = new CMultiDocTemplate(IDR OgreMDITYPE,/*工程资源ID*/
RUNTIME_CLASS(COgreMDIDoc),
RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // custom MDI child frame
RUNTIME_CLASS(COgreMDIView));
//文档二
pMyDocTemplate= new CMultiDocTemplate(IDR_MENU_MY, /*新加文档的菜单ID*/
RUNTIME_CLASS(CMyDoc),
RUNTIME_CLASS(CMyChildFrame), // custom MDI child frame
RUNTIME_CLASS(CMyView));
注意：包含对应的头文件！
f） 每个子窗口添加自己的工具栏，类似下面代码：
int CMyChildFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
if (CMDIChildWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
return -1;

if (!m_wndToolBar.CreateEx(this, TBSTYLE_FLAT, WS_CHILD | WS_VISIBLE | CBRS_TOP
| CBRS_GRIPPER | CBRS_TOOLTIPS | CBRS_FLYBY | CBRS_SIZE_DYNAMIC) ||
!m_wndToolBar.LoadToolBar(IDR_TOOLBAR_MY))
{
return -1; // fail to create
}
m_wndToolBar.EnableDocking(CBRS_ALIGN_ANY);
EnableDocking(CBRS_ALIGN_ANY);
DockControlBar(&m_wndToolBar);
return 0;
}
----------------到现在运行程序，就可以看到MFC多文档多视图的效果了-------------------------
3.2 OGRE的Root对象定义时机和位置
参考OGRE提供的ExampleApplication例子，自己加以改写封装，需要注意的是，整个应用程序只需要一个Root对象，只需要一次初始化，然后可以动态地添加和删除SceneManager、Camera、Viewport等对象。具体类设计参考程序源码。
本文封装了一个OgreDemo类，然后定义一个全局对象：
OgreDemo app;
Root *mRoot;//方便引用Root对象
3.3 SceneManager、Camera、Viewport的动态添加和释放
每次需要动态添加和释放的信息单独设计了一个类，叫class MDINode，动态添加操作通过函数MDINode * OgreDemo::addMDI(HWND hWnd,int w,int h,HWND hMainWnd,String wName)来实现，具体看代码。大致思路是：
（a） 第一次打开子窗口，需要对OGRE做整体初始化，然后新建MDINode节点；
（b） 以后每次开打子窗口，直接新建MDINode节点即可；
（c） MDINode节点释放，在对应的CMyView析构函数里；
（d） 每次添加节点主要包含“基本场景的创建及系列设置”和“坐标系场景的创建及系列设置”；
3.4多个视口的背景融合
对每个子窗口，含有两套SceneManager、两个Camera和两个Viewport，但是这些信息都显示在一个mWindow里。如果不经过特殊设置，后面的场景会遮挡前面的场景，本文中，坐标系场景会遮挡住前面的场景。这是需要解决一个问题：多视口背景融合。
只要理解三维图形渲染流程，这个问题很容易解决。直观的想法是，在渲染后面场景的时候，不清空颜色缓存，那么后续渲染直接写到颜色缓存，那么背景就会存在了，从而达到融合的效果。因此，在定义第二个视口的时候，加上这句代码，即可实现视口背景融合问题：
vp->setClearEveryFrame(false);//这个设置很重要，实现和帧缓存混合
3.5深度缓存控制（扩展到颜色缓存、模板缓存的控制）
视口背景融合问题结局了，似乎任务已经完成了，但是添加物体后，把物体移动到坐标系附近，发现坐标系被遮挡住了。这肯定不是我们想要的效果。耐心分析一下不难想出解决方法：如果在绘制第二个场景的时候，把深度测试关掉，不就可以了吗？！答案确实是这样的。看似简单的问题，但操作起来却无从下手。
由于OGRE做了封装，整个渲染流程被隐藏起来了，真要自己控制，还真不简单。于是，我从网上下载了OGRE的元代码，仔细分析几个重要类的源代码，尝试过用RenderSystem对象进行设置，但是失败了，后来把焦点放在SceneManager的_setPass函数，里面有段代码比较符合我的意思mDestRenderSystem->_setDepthBufferCheckEnabled(pass->getDepthCheckEnabled())，可以看出这个好像是对深度缓存就行操作，通过实验确实是这样的。
那么为什么会这样呢？这段代码明明是关于材质方面设置的，怎么会影响到深度缓存控制呢！对，我也有这样的疑问。但是事实就是这样的。我的猜测解释是：OGRE会给每个模型施加材质，如果你没有显示给一个模型添加纹理，OGRE会用模型纹理帮你添加上，但是你又看不出来，可能OGRE为了统一管理吧。然后关于深度缓存、颜色缓存等方面的控制，主要是通过纹理通道控制的，所以，必须通过设置材质通道的深度缓存控制属性，来控制深度缓存的读写。由于坐标系没有显示使用纹理，因此为了禁用深度测试，必须设置默认材质的通道属性，代码如下：
MaterialPtr mDefault = MaterialManager::getSingleton().getDefaultSettings();
Pass *dPass=mDefault->getTechnique(0)->getPass(0);
dPass->setDepthCheckEnabled(false);
4． 总结
到此，整个程序的框架和关键点都介绍完毕，具体实现可参考代码。需要说明的是，用OGRE引擎开发东西，需要首先对OGRE的机制有点了解，对三维图形的渲染流程和基本原理有所掌握，这样在遇到实际问题时，才可以比较容易地解决。再者，下载一套OGRE的代码，遇到问题时，分析它的源代码，也有助于解决问题。