cocos2dx 3.x中的OpenGL(一)-Cocos2d-x渲染结构

从本篇文章开始，将分析Cocos2d-x 3.0源代码，第一部分是从Cocos2d-x学习OpenGL，也就是分析Cocos2d-x 3.0的渲染代码，本篇首先介绍Cocos2d-x 3.0的渲染结构，使用的是3.0正式版。

voidDisplayLinkDirector::mainLoop()
{
if(_purgeDirectorInNextLoop)
{
//只有一种情况会调用到这里来，就是导演类调用end函数
_purgeDirectorInNextLoop = false;
//清除导演类
purgeDirector();
}
elseif (! _invalid)
{
//绘制
drawScene();
//清除内存
PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();
}
}

分析的起点是mainLoop函数，这是在主线程里面会调用的循环，其中drawScene函数进行绘制。那么就进一步来看drawScene函数。

voidDirector::drawScene()
{
//计算间隔时间
calculateDeltaTime();

//如果间隔时间过小会被忽略
if(_deltaTime < FLT_EPSILON)
{
return;
}
//空函数，也许之后会有作用
if(_openGLView)
{
_openGLView->pollInputEvents();
}

//非暂停状态
if(! _paused)
{
_scheduler->update(_deltaTime);
_eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterUpdate);
}

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

//切换下一场景，必须放在逻辑后绘制前，否则会出bug
if(_nextScene)
{
setNextScene();
}

kmGLPushMatrix();
//创建单位矩阵
kmMat4 identity;
kmMat4Identity(&identity);

//绘制场景
if(_runningScene)
{
_runningScene->visit(_renderer, identity, false);
_eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterVisit);
}

//绘制观察节点，如果你需要在场景中设立观察节点，请调用摄像机的setNotificationNode函数
if(_notificationNode)
{
_notificationNode->visit(_renderer, identity, false);
}
//绘制屏幕左下角的状态
if(_displayStats)
{
showStats();
}
//渲染
_renderer->render();
//渲染后
_eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterDraw);

kmGLPopMatrix();

_totalFrames++;

if(_openGLView)
{
_openGLView->swapBuffers();
}
//计算绘制时间
if(_displayStats)
{
calculateMPF();
}
}

其中和绘制相关的是visit的调用和render的调用，其中visit函数会调用节点的draw函数，在3.0之前的版本中draw函数就会直接调用绘制代码，3.0版本是在draw函数中将绘制命令存入到renderer中，然后renderer函数去进行真正的绘制，首先来看sprite的draw函数。

voidSprite::draw(Renderer *renderer, constkmMat4 &transform, booltransformUpdated)
{
//检查是否超出边界，自动裁剪
_insideBounds = transformUpdated ? renderer->checkVisibility(transform, _contentSize) : _insideBounds;

if(_insideBounds)
{
//初始化
_quadCommand.init(_globalZOrder, _texture->getName(), _shaderProgram, _blendFunc, &_quad, 1, transform);
renderer->addCommand(&_quadCommand);
//物理引擎相关绘制边界
#if CC_SPRITE_DEBUG_DRAW
_customDebugDrawCommand.init(_globalZOrder);
//自定义函数
_customDebugDrawCommand.func = CC_CALLBACK_0(Sprite::drawDebugData, this);
renderer->addCommand(&_customDebugDrawCommand);
#endif
}
}

这里面用了两种不同的绘制命令quadCommand初始化后就可以加入到绘制命令中，customDebugDrawCommand传入了一个回调函数，具体的命令种类会在后面介绍。其中自定义的customDebugDrawCommand命令在初始化的时候只传入了全局z轴坐标，因为它的绘制函数全部都在传入的回调函数里面，_quadCommand则需要传入全局z轴坐标，贴图名称，shader，混合，坐标点集合，坐标点集个数，变换。

voidRenderer::render()
{
_isRendering = true;

if(_glViewAssigned)
{
//清除
_drawnBatches = _drawnVertices = 0;

//排序
for(auto &renderqueue : _renderGroups)
{
renderqueue.sort();
}
//绘制
visitRenderQueue(_renderGroups[0]);
flush();
}
clean();
_isRendering = false;
}

Render类中的render函数进行真正的绘制，首先排序，再进行绘制，从列表中的第一个组开始绘制。在visitRenderQueue函数中可以看到五种不同类型的绘制命令类型，分别对应五个类，这五个类都继承自RenderCommand。

QUAD_COMMAND：QuadCommand类绘制精灵等。所有绘制图片的命令都会调用到这里，处理这个类型命令的代码就是绘制贴图的openGL代码，下一篇文章会详细介绍这部分代码。

CUSTOM_COMMAND：CustomCommand类自定义绘制，自己定义绘制函数，在调用绘制时只需调用已经传进来的回调函数就可以，裁剪节点，绘制图形节点都采用这个绘制，把绘制函数定义在自己的类里。

这种类型的绘制命令不会在处理命令的时候调用任何一句openGL代码，而是调用你写好并设置给func的绘制函数，后续文章会介绍引擎中的所有自定义绘制，并自己实现一个自定义的绘制。

BATCH_COMMAND：BatchCommand类批处理绘制，批处理精灵和粒子

其实它类似于自定义绘制，也不会再render函数中出现任何一句openGL函数，它调用一个固定的函数，这个函数会在下一篇文章中介绍。

GROUP_COMMAND：GroupCommand类绘制组，一个节点包括两个以上绘制命令的时候，把这个绘制命令存储到另外一个_renderGroups中的元素中，并把这个元素的指针作为一个节点存储到_renderGroups[0]中。

整个GROUP_COMMAND的原理需要从addCommand讲起。

voidRenderer::addCommand(RenderCommand* command)
{
//获得栈顶的索引
intrenderQueue =_commandGroupStack.top();
//调用真正的addCommand
addCommand(command, renderQueue);
}

voidRenderer::addCommand(RenderCommand* command, intrenderQueue)
{
CCASSERT(!_isRendering,"Cannot add command while rendering");
CCASSERT(renderQueue >=0, "Invalid render queue");
CCASSERT(command->getType() != RenderCommand::Type::UNKNOWN_COMMAND, "Invalid Command Type");
//将命令加入到数组中
_renderGroups[renderQueue].push_back(command);
}

addCommand有“真假”两个，几乎所有添加渲染命令的地方，调用的都是第一个“假” 。

addCommand，它实际上不是真正的把命令添加到_renderGroups中，它是获得需要把命令加入到_renderGroups位置中的索引，这个索引是从_commandGroupStack获得的，_commandGroupStack是个栈，当我们创建一个GROUP_COMMAND时，需要调用pushGroup函数，它是把当前这个命令在_renderGroups的索引位置压到栈顶，当addCommand时，调用top，获得这个位置：

_groupCommand.init(_globalZOrder);
renderer->addCommand(&_groupCommand);
renderer->pushGroup(_groupCommand.getRenderQueueID());

GROUP_COMMAND一般用于绘制的节点有一个以上的绘制命令，把这些命令组织在一起，无需排定它们之间的顺序，他们作为一个整体被调用，所以一定要记住，栈是push，pop对应的，关于这个节点的所有的绘制命令被添加完成后，请调用pop，将这个值从栈顶弹出，否则后面的命令也会被添加到这里。

接下来就可以解释为什么调用的起始只需调用visitRenderQueue(_renderGroups[0]);，为什么只是0，其他的呢？

它们会在处理GROUP_COMMAND被调用：

elseif(RenderCommand::Type::GROUP_COMMAND == commandType) {
flush();
intrenderQueueID = ((GroupCommand*) command)->getRenderQueueID();
visitRenderQueue(_renderGroups[renderQueueID]);
}

如有错误，欢迎指出

下一篇介绍贴图和批处理的openGL代码部分

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