[2.1.0]Cocos2d

本帖最后由火星熊猫于 2013-3-7 08:07 编辑

说明：按照FireDragon的建议，我把缩放原理这部分发在新帖里（顺便再骗一个精华

），但是本帖内容与上一贴讲到的部分内容有联系，所以请自行参考 http://bbs.firedragonpzy.com.cn/ ... d=54&extra=page%3D1

二、节点缩放原理
引擎对节点的平移（T）、缩放（S）、旋转（R）等操作，最终都是通过修改OpenGL的模型视图矩阵（MV）和投影矩阵（P）来实现的。
在cocos2dx\kazmath\src\GL\matrix.c中维护了三个栈结构用来保存绘制流程中每个节点的矩阵

km_mat4_stack modelview_matrix_stack; //模型视图矩阵栈
km_mat4_stack projection_matrix_stack; //投影矩阵栈
km_mat4_stack texture_matrix_stack; //引擎中目前未使用

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三个栈会在第一次访问时被初始化，初始化后栈中都有一个4*4的对角线是1的单位矩阵。

void lazyInitialize()
{
if (!initialized) { //若尚未初始化则进入，下面的各种接口都会频繁的进入这里
kmMat4 identity; //Temporary identity matrix
//Initialize all 3 stacks
//modelview_matrix_stack = (km_mat4_stack*) malloc(sizeof(km_mat4_stack));
km_mat4_stack_initialize(&modelview_matrix_stack); //MV栈初始化
//projection_matrix_stack = (km_mat4_stack*) malloc(sizeof(km_mat4_stack));
km_mat4_stack_initialize(&projection_matrix_stack); //P栈初始化
//texture_matrix_stack = (km_mat4_stack*) malloc(sizeof(km_mat4_stack));
km_mat4_stack_initialize(&texture_matrix_stack);
current_stack = &modelview_matrix_stack; //设定MV矩阵栈为当前栈
initialized = 1; //初始化标志设为true
kmMat4Identity(&identity); //创建单位矩阵
//Make sure that each stack has the identity matrix
km_mat4_stack_push(&modelview_matrix_stack, &identity); //单位矩阵压入MV
km_mat4_stack_push(&projection_matrix_stack, &identity); //单位矩阵压入P
km_mat4_stack_push(&texture_matrix_stack, &identity);
}
}

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用kmGLMatrixMode(kmGLEnum mode)函数来切换当前操作的栈

void kmGLMatrixMode(kmGLEnum mode)
{
lazyInitialize(); //判定是否需要初始化以及初始化
switch(mode)
{
case KM_GL_MODELVIEW:
current_stack = &modelview_matrix_stack; //切换为模型视图矩阵栈
break;
case KM_GL_PROJECTION:
current_stack = &projection_matrix_stack; //切换为投影矩阵栈
break;
case KM_GL_TEXTURE:
current_stack = &texture_matrix_stack;
break;
default:
assert(0 && "Invalid matrix mode specified"); //TODO: Proper error handling
break;
}
}

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用kmGLPushMatrix()函数将当前栈的栈顶矩阵复制后压栈，kmGLPopMatrix()用于出栈，kmGLLoadIdentity()用于将栈顶矩阵初始化成单位矩阵。

void kmGLPushMatrix(void)
{
kmMat4 top;
lazyInitialize(); //Initialize the stacks if they haven't been already //判定是否需要初始化以及初始化
//Duplicate the top of the stack (i.e the current matrix)
kmMat4Assign(&top, current_stack->top); //将栈顶矩阵复制到top
km_mat4_stack_push(current_stack, &top); //将top压栈
}
void kmGLPopMatrix(void)
{
assert(initialized && "Cannot Pop empty matrix stack");
//No need to lazy initialize, you shouldn't be popping first anyway!
km_mat4_stack_pop(current_stack, NULL); //当前栈弹出一个矩阵
}
void kmGLLoadIdentity()
{
lazyInitialize(); //判定是否需要初始化以及初始化
kmMat4Identity(current_stack->top); //Replace the top matrix with the identity matrix //将当前栈的栈顶元素覆盖为单位矩阵
}

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kmGLMultMatrix()做矩阵乘法（主要是节点经过变形计算后得到的结果与栈顶矩阵相乘时，以及最终绘制时MV与P相乘时使用）
kmGLGetMatrix ()获得指定栈的栈顶矩阵

void kmGLMultMatrix(const kmMat4* pIn)
{
lazyInitialize(); //判定是否需要初始化以及初始化
kmMat4Multiply(current_stack->top, current_stack->top, pIn); //将pIn与当前栈栈顶矩阵相乘，结果存入栈顶矩阵
}
void kmGLGetMatrix(kmGLEnum mode, kmMat4* pOut)
{
lazyInitialize(); //判定是否需要初始化以及初始化
switch(mode)
{
case KM_GL_MODELVIEW:
kmMat4Assign(pOut, modelview_matrix_stack.top); //获取MV栈栈顶矩阵
break;
case KM_GL_PROJECTION:
kmMat4Assign(pOut, projection_matrix_stack.top); //获取P栈栈顶矩阵
break;
case KM_GL_TEXTURE:
kmMat4Assign(pOut, texture_matrix_stack.top);
break;
default:
assert(1 && "Invalid matrix mode specified"); //TODO: Proper error handling
break;
}
}

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当每个节点被访问（visit()）时，先压栈（默认操作的是MV），再变形

kmGLPushMatrix(); //压栈，压的是MV
this->transform(); //变形计算

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CCNode::transform()中，CCNode::nodeToParentTransform()负责实际计算，然后将计算结果乘入MV的栈顶矩阵

kmMat4 transfrom4x4;
// Convert 3x3 into 4x4 matrix
CCAffineTransform tmpAffine = this->nodeToParentTransform(); //实际计算
CGAffineToGL(&tmpAffine, transfrom4x4.mat); //将计算结果转换成4*4的矩阵
// Update Z vertex manually
transfrom4x4.mat[14] = m_fVertexZ;
kmGLMultMatrix( &transfrom4x4 ); //做乘法，这里要注意相乘前的MV栈顶矩阵是从父节点的矩阵复制过来的（kmGLPushMatrix有复制的环节），所以如果父节点是缩放过的，那么子节点的矩阵在相乘后也就同样是缩放过的，所以节点缩放为什么具有传递性，原因就在这里

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CCNode::nodeToParentTransform()并不是每一帧都会计算，只有当需要的时候，即m_bTransformDirty为真时，才会重新计算。除了节点的创建的时候，m_bTransformDirty 为真。运行过程中的扭曲（setSkew）、旋转（setRotation）、缩放（setScale）、平移（setPosition）、设置锚点（setAnchorPoint）、设置内容尺寸（setContentSize）等操作会导致节点的 m_bTransformDirty 设置为真。经过一次变形计算后， m_bTransformDirty 再次赋值成false。
我在这里只贴出了缩放生效的代码，其他操作的计算，请参考 CCNode::nodeToParentTransform()

m_sTransform = CCAffineTransformMake( cy * m_fScaleX, sy * m_fScaleX, -sx * m_fScaleY, cx * m_fScaleY, x, y ); // 这句负责缩放的计算，以及把尺寸信息和坐标信息拼成一个Struct

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当节点在绘制自身（draw()）的时候，以CCLayerColor为例，先将矩阵设置给OpenGL，然后设置颜色数据和顶点数据，指定像素渲染模式，最后绘制顶点
矩阵是在 CC_NODE_DRAW_SETUP 这个宏里设置到OpenGL的

#define CC_NODE_DRAW_SETUP() \
do { \
ccGLEnable(m_eGLServerState); \
CCAssert(getShaderProgram(), "No shader program set for this node"); \
{ \
getShaderProgram()->use(); \
getShaderProgram()->setUniformsForBuiltins(); \ //这句负责将矩阵设置给OpenGL
} \
} while(0)

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CCGLProgram::setUniformsForBuiltins() 中先取得MV和P，然后将MV和P相乘得到名字很酷的MVP，即模型视图投影矩阵，然后调用setUniformLocationWithMatrix4fv 将各个矩阵写入OpenGL中

kmMat4 matrixP;
kmMat4 matrixMV;
kmMat4 matrixMVP;
kmGLGetMatrix(KM_GL_PROJECTION, &matrixP); //获得投影矩阵栈的栈顶矩阵
kmGLGetMatrix(KM_GL_MODELVIEW, &matrixMV);//获得模型视图矩阵栈的栈顶矩阵
kmMat4Multiply(&matrixMVP, &matrixP, &matrixMV);//相乘得到MVP
setUniformLocationWithMatrix4fv(m_uUniforms[kCCUniformPMatrix], matrixP.mat, 1); //设置投影矩阵
setUniformLocationWithMatrix4fv(m_uUniforms[kCCUniformMVMatrix], matrixMV.mat, 1); //设置MV矩阵
setUniformLocationWithMatrix4fv(m_uUniforms[kCCUniformMVPMatrix], matrixMVP.mat, 1); //设置MVP矩阵

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至于矩阵的说明，我也不懂，所以请参考OpenGL的相关资料。

超出字数限制了，后面的部分放在二楼

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