cocos图形渲染过程 转 - pxqwxl/myLearnPoject GitHub Wiki

一、渲染概括 这里先简单说一下大概流程,Cocos3.x版本的渲染是将所有需要渲染的node先通过各种RenderCommand封装起来,你先不用管RenderCommand是什么,只需要记住它把我们要渲染的node封装起来了就行,然后引擎把这些RenderCommand添加到了一个队列中存了起来,这个队列叫CommandQueue,添加的时候顺便对这些RenderCommand设置了一些参数,最后在每一帧结束时调用进行渲染,渲染前会根据ID对RenderCommand进行排序,然后再进行渲染。

二、具体过程 1.mainLoop

我们打开工程文件目录,在 platform\win32文件目录下找到CCApplication-win32类文件,这里要注意不同平台的不一样,比如mac平台下是platform\mac目录下的CCApplication-mac文件,根据我们发布的工程平台的不同,这个CCApplication类文件也不同。整个渲染流程就在这个CCApplication类文件run()方法中开始,代码如下:

int Application::run() {
......
director->mainLoop();//进入引擎的主循环 ......
return 0; }

这个主循环mainLoop()由导演负责维护,主线程mainloop()会不停地执行,理想状态下每秒会调用60次。

2.drawScene

在DisplayLinkDirector::mainLoop()方法中我可以看到这句代码:

void DisplayLinkDirector::mainLoop() { ...... drawScene(); ...... }

我们继续看看drawScene具体做了些什么:

void Director::drawScene() { ...... if (_runningScene) { #if (CC_USE_PHYSICS || (CC_USE_3D_PHYSICS && CC_ENABLE_BULLET_INTEGRATION) || CC_USE_NAVMESH) _runningScene->stepPhysicsAndNavigation(_deltaTime); #endif //clear draw stats _renderer->clearDrawStats();

    //render the scene
    _openGLView->renderScene(_runningScene, _renderer);

    _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterVisit);
}

if (_notificationNode)

{ _notificationNode->visit(_renderer, Mat4::IDENTITY, 0); } ...... _renderer->render(); }

_notificationNode只做一些测试数据,具体看_openGLView->renderScene(_runningScene, _renderer) 还有_renderer->render();

renderScene会进入一个循环调用,具体要看CCNode.cpp

void Node::visit(Renderer* renderer, const Mat4 &parentTransform, uint32_t parentFlags) { ...... for( ; i < _children.size(); i++ ) { auto node = _children.at(i);

        if (node && node->_localZOrder < 0)
            node->visit(renderer, _modelViewTransform, flags);
        else
            break;
    }
    ......
    this->draw(renderer, _modelViewTransform, flags);
    ......

}

这段代码的意思是先获取子节点,然后递归调用节点的visit()函数,到了没有子节点的节点,执行了这句this->draw(renderer, _modelViewTransform, flags),开始调用draw()函数,那么我们接着看draw()函数代码:

void Node::draw(Renderer* renderer, const Mat4 &transform, uint32_t flags) { }

里面什么都没有啊,这是怎么回事?其实这个draw()函数是个虚函数,所以它执行时执行的是该子节点类的draw()函数。那么我们分别看DrawNode::draw()、Sprite::draw():

void DrawNode::draw(Renderer *renderer, const Mat4 &transform, uint32_t flags) { if(_bufferCount) { ...... renderer->addCommand(&_customCommand); } if(_bufferCountGLPoint) { ...... renderer->addCommand(&_customCommandGLPoint); }

if(_bufferCountGLLine)
{
    ......
    renderer->addCommand(&_customCommandGLLine);
}

}

void Sprite::draw(Renderer *renderer, const Mat4 &transform, uint32_t flags) { ...... if(_insideBounds) { ...... renderer->addCommand(&_trianglesCommand); } } 我们可以看到在在这些子类的draw()函数都执行了renderer->addCommand()代码,这是向RenderQueue中添加RenderCommand,在添加时顺便对RenderCommand进行了一些参数设置,当然有的类的draw()不是向RenderQueue中添加RenderCommand,而是直接使用OpenGL的API直接进行渲染,或者做一些其他的事情。

3.Render.render

当Director::drawScene()循环调用完所有子节点的visit()方法并且执行完draw()方法,即向RenderQueue中添加完RenderCommand后,我们就看看接下来进行渲染的Renderer::render() 函数都做了些什么:

void Renderer::render() { _isRendering = true;

if (_glViewAssigned)
{
    for (auto &renderqueue : _renderGroups)
    {
        renderqueue.sort();
    }
    visitRenderQueue(_renderGroups[0]);
}
clean();
_isRendering = false;

}

看到“renderqueue.sort()”,这是根据ID先对所有RenderCommand进行排序,然后才进行渲染,“visitRenderQueue( _renderGroups[0])”就是来进行渲染的。 那么我们接着看看void Renderer::visitRenderQueue(const RenderQueue& queue)的代码:

void Renderer::visitRenderQueue(RenderQueue& queue) { queue.saveRenderState(); const auto& zNegQueue = queue.getSubQueue(RenderQueue::QUEUE_GROUP::GLOBALZ_NEG); if (zNegQueue.size() > 0) { if(_isDepthTestFor2D) { glEnable(GL_DEPTH_TEST); glDepthMask(true); glEnable(GL_BLEND); RenderState::StateBlock::_defaultState->setDepthTest(true); RenderState::StateBlock::_defaultState->setDepthWrite(true); RenderState::StateBlock::_defaultState->setBlend(true); } else { glDisable(GL_DEPTH_TEST); glDepthMask(false); glEnable(GL_BLEND); RenderState::StateBlock::_defaultState->setDepthTest(false); RenderState::StateBlock::_defaultState->setDepthWrite(false); RenderState::StateBlock::_defaultState->setBlend(true); } for (auto it = zNegQueue.cbegin(); it != zNegQueue.cend(); ++it) { processRenderCommand(*it); } flush(); } 在visitRenderQueue()方法中我我们看到这一行代码:

processRenderCommand(*it); 1 这句代码就是进一步进入渲染流程的,我们看一下processRenderCommand()它做了什么:

void Renderer::processRenderCommand(RenderCommand* command) { auto commandType = command->getType(); if( RenderCommand::Type::TRIANGLES_COMMAND == commandType) { ...... drawBatchedTriangles(); ...... } else if ( RenderCommand::Type::QUAD_COMMAND == commandType ) { ...... drawBatchedQuads(); ...... } else if (RenderCommand::Type::MESH_COMMAND == commandType) { ...... auto cmd = static_cast<MeshCommand*>(command); ...... cmd->execute(); ...... } ...... }

我们可以看到,在这里,根据渲染类型的不同,会调用不同的函数,这些函数里有OpenGL的API,没错,这些函数来进行渲染的。比如TRIANGLES_COMMAND类型中调用了drawBatchedTriangles(),QUAD_COMMAND类型中调用了drawBatchedQuads(),MESH_COMMAND类型中调用了MeshCommand::execute(),等等。

举个例子,我们来看下drawBatchedTriangles()方法:

void Renderer::drawBatchedTriangles() { ...... if (Configuration::getInstance()->supportsShareableVAO()) { ......} else { ...... // vertices glVertexAttribPointer(GLProgram::VERTEX_ATTRIB_POSITION, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, kQuadSize, (GLvoid*) offsetof(V3F_C4B_T2F, vertices));

    // colors
    glVertexAttribPointer(GLProgram::VERTEX_ATTRIB_COLOR, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_TRUE, kQuadSize, (GLvoid*) offsetof(V3F_C4B_T2F, colors));

    // tex coords
    glVertexAttribPointer(GLProgram::VERTEX_ATTRIB_TEX_COORD, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, kQuadSize, (GLvoid*) offsetof(V3F_C4B_T2F, texCoords));

    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, _buffersVBO[1]);
    glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(_indices[0]) * _filledIndex, _indices, GL_STATIC_DRAW);
  }
   ......

}

可以看到该方法中调用了很多OpenGL的API,这些方法就是整个渲染流程最后进行渲染的环节。

三、步骤总结 Application::run() DiaplayLinkDirector::mainLoop() Director::drawScene() Node::visit() Sprite::draw() Renderer::render() Renderer::visitRenderQueue() Renderer::processRenderCommand() drawBatchedTriangles