cocos2dx的渲染机制

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了cocos2dx的渲染机制前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
一、OpenGL基础   游戏引擎是对底层绘图接口的包装,Cocos2d-x 也一样,它是对不同平台下 OpenGL 的包装。OpenGL 全称为 Open Graphics Library,是一个开放的、跨平台的高性能图形接口。OpenGL ES 则是 OpenGL 在移动设备上的衍生版本,具备与 OpenGL 一致的结构,包含了常用的图形功能。Cocos2d-x 就是一个基于 OpenGL 的游戏引擎,因此它的绘图部分完全由 OpenGL 实现。OpenGL 是一个基于 C 语言的三维图形 API,基本功能包含绘制几何图形、变换、着色、光照、贴图等。除了基本功能,OpenGL还提供了诸如曲面图元、光栅操作、景深、shader 编程等高级功能。 (1)状态机:   OpenGL 是一个基于状态的绘图模型,我们把这种模型称为状态机。为了正确地绘制图形,我们需要把 OpenGL 设置到合适的状态,然后调用绘图指令。(绘图流程和状态机优势)。 (2)坐标系:OpenGL 是一个三维图形接口,在程序中使用右手三维坐标系。 (3)渲染流水线:   当我们把绘制的图形传递给 OpenGL 后,OpenGL 还要进行许多操作才能完成 3D 空间到屏幕的投影。通常,渲染流水线过程 有如下几步:显示列表、求值器、顶点装配、像素操作、纹理装配、光栅化和片断操作等。OpenGL 从 2.0 版本开始引入了可编程着色器(shader)。 (4)绘图函数: (5)矩阵与变换:OpenGL 对顶点进行的处理实际上可以归纳为接受顶点数据、进行投影、得到变换后的顶点数据这 3 个步骤。 在计算机中,坐标变换是通过矩阵乘法实现的。 注:详细参见《cocos2d-x高级开发教程》、《OpenGL编程指南》 二、Cocos2d-x绘图原理 复制代码 void CCSprite::draw(void) { //1. 初始准备 CC_PROFILER_START_CATEGORY(kCCProfilerCategorySprite,"CCSprite - draw"); CCAssert(!m_pobBatchNode,"If CCSprite is being rendered by CCSpriteBatchNode,CCSprite#draw SHOULD NOT be called"); CC_NODE_DRAW_SETUP(); //2. 颜色混合函数 ccGLBlendFunc( m_sBlendFunc.src,m_sBlendFunc.dst ); //3. 绑定纹理 if (m_pobTexture != NULL) { ccGLBindTexture2D( m_pobTexture->getName() ); } else { ccGLBindTexture2D(0); } // // Attributes // //4. 绘图 ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_PosColorTex ); #define kQuadSize sizeof(m_sQuad.bl) long offset = (long)&m_sQuad; // vertex //顶点坐标 int diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F,vertices); glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,kQuadSize,(void*) (offset + diff)); // texCoods //纹理坐标 diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F,texCoords); glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_TexCoords,2,(void*)(offset + diff)); // color //顶点颜色 diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F,colors); glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Color,4,GL_UNSIGNED_BYTE,GL_TRUE,(void*)(offset + diff)); //绘制图形 glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP,4); CHECK_GL_ERROR_DEBUG(); //5. 调试相关的处理 #if CC_SPRITE_DEBUG_DRAW == 1 //调试模式 1:绘制边框 // draw bounding Box CCPoint vertices[4]={ ccp(m_sQuad.tl.vertices.x,m_sQuad.tl.vertices.y),ccp(m_sQuad.bl.vertices.x,m_sQuad.bl.vertices.y),ccp(m_sQuad.br.vertices.x,m_sQuad.br.vertices.y),ccp(m_sQuad.tr.vertices.x,m_sQuad.tr.vertices.y),}; ccDrawPoly(vertices,true); #elif CC_SPRITE_DEBUG_DRAW == 2 // draw texture Box //调试模式 2:绘制纹理边缘 CCSize s = this->getTextureRect().size; CCPoint offsetPix = this->getOffsetPosition(); CCPoint vertices[4] = { ccp(offsetPix.x,offsetPix.y),ccp(offsetPix.x+s.width,offsetPix.y+s.height),ccp(offsetPix.x,offsetPix.y+s.height) }; ccDrawPoly(vertices,true); #endif // CC_SPRITE_DEBUG_DRAW CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1); CC_PROFILER_STOP_CATEGORY(kCCProfilerCategorySprite,"CCSprite - draw"); } 复制代码   观察 draw 方法代码可知,它包含 5 部分,其中前 4 个部分较为重要。第 1 部分主要负责设置 OpenGL 状态,如开启贴图等。第 2 部分负责设置颜色混合模式,与贴图渲染的方式有关。第 3、4 部分分别负责绑定纹理与绘图。这与 10.1.2 节中提供的绘图代码流程类似,首先绑定纹理,然后分别设置顶点坐标、纹理坐标以及顶点颜色,最终绘制几何体,其中顶点坐标、纹理坐标和顶点颜色需要在调用 draw 方法前计算出来。第 5 部分进行一些调试相关的处理操作。   同时我们也可以观察到,在进行一次普通精灵的绘制过程中,我们需要绑定一次纹理,设置一次顶点数据,绘制一次三角形带。对 OpenGL 的每一次调用都会花费一定的开销,当我们需要大量绘制精灵的时候,性能就会快速下降,甚至会导致帧率降低。因此,针对不同的情况,可以采取不同的策略来降低 OpenGL 调用次数,从而大幅提高游戏性能。这些技巧我们将在后面详细介绍,现在继续关注 Cocos2d-x 的绘图原理。 (1)渲染树的绘制:   回顾 Cocos2d-x 游戏的层次:导演类 CCDirector 直接控制渲染树的根节点--场景(CCScene),场景包含多个层CCLayer),层中包含多个精灵(CCSprite)。实际上,每一个上述的游戏元素都在渲染树中表示为节点(CCNode),游戏元素的归属关系就转换为了节点间的归属关系,进而形成树结构。   CCNode 的 visit 方法实现了对一棵渲染树的绘制。为了绘制树中的一个节点,就需要绘制自己的子节点,直到没有子节点可以绘制时再结束这个过程。因此,为了每一帧都绘制一次渲染树,就需要调用渲染树的根节点。换句话说,当前场景的visit 方法在每一帧都会被调用一次。这个调用是由游戏主循环完成的,在 cocos2d-x游戏引擎核心之一中,我们介绍了 Cocos2d-x 的调度原理,在游戏的每一帧都会运行一次主循环,并在主循环中实现对渲染树的渲染。下面是简化后的主循环代码,在注释中标明了对当前场景 visit 方法调用: 复制代码 void CCDirector::drawSceneSimplified() { _calculate_time(); if (! m_bPaused) m_pScheduler->update(m_fDeltaTime); if (m_pNextScene) setNextScene(); _deal_with_opengl(); if (m_pRunningScene) m_pRunningScene->visit();   //绘制当前场景 _do_other_things(); } 复制代码   绘制父节点时会引起子节点的绘制,同时,子节点的绘制方式与父节点的属性也有关。例如,父节点设置了放大比例,则子节点也会随之放大;父节点移动一段距离,则子节点会随之移动并保持相对位置不变。显而易见,绘制渲染树是一个递归的过程,下面我们来详细探讨 visit 的实现,相关代码如下: 复制代码 void CCNode::visit() { //1. 先行处理 if (!m_bIsVisible) { return; } //矩阵压栈 kmGLPushMatrix(); //处理 Grid 特效 if (m_pGrid && m_pGrid->isActive()) { m_pGrid->beforeDraw(); } //2. 应用变换 this->transform(); //3. 递归绘图 CCNode* pNode = NULL; unsigned int i = 0; if(m_pChildren && m_pChildren->count() > 0) { //存在子节点 sortAllChildren(); // draw children zOrder < 0 //绘制 zOrder < 0 的子节点 ccArray *arrayData = m_pChildren->data; for( ; i < arrayData->num; i++ ) { pNode = (CCNode*) arrayData->arr[i]; if ( pNode && pNode->m_nZOrder < 0 ) { pNode->visit(); } else { break; } } // self draw //绘制自身 this->draw(); for( ; i < arrayData->num; i++ ) { pNode = (CCNode*) arrayData->arr[i]; if (pNode) { pNode->visit(); } } } else { //没有子节点:直接绘制自身 this->draw(); } // reset for next frame //4. 恢复工作 m_nOrderOfArrival = 0; if (m_pGrid && m_pGrid->isActive()) { m_pGrid->afterDraw(this); } //矩阵出栈 kmGLPopMatrix(); } 复制代码   (1)visit 方法分为 4 部分。第 1 部分是一些先行的处理,例如当此节点被设置为不可见时,则直接返回不进行绘制等。在这一步中,重要的环节是保存当前的绘图矩阵,也就是注释中的"矩阵压栈"操作。绘图矩阵保存好之后,就可以根据需要对矩阵进行任意的操作了,直到操作结束后再通过"矩阵出栈"来恢复保存的矩阵。由于所有对绘图矩阵的操作都在恢复矩阵之前进行,因此我们的改动不会影响到以后的绘制。   (2)在第 2 部分中,visit 方法调用了 transform 方法进行一系列变换,以便把自己以及子节点绘制到正确的位置上。为了理解transform 方法,我们首先从 draw 方法的含义开始解释。draw 方法负责把图形绘制出来,但是从上一节的学习可知,draw方法并不关心纹理绘制的位置,实际上它仅把纹理绘制到当前坐标系中的原点(如图 10-7a 所示)。为了把纹理绘制到正确的位置,我们需要在绘制之前调整当前坐标系,这个操作就由 transform 方法完成,经过变换后的坐标系恰好可以使纹理绘制到正确的位置(如图 10-7b 所示)。关于 transform 方法,我们稍后将会讨论。   (3)经过第 2 部分的变换后,我们得到了一个正确的坐标系,接下来的第 3 部分则开始绘图。visit 方法中进行了一个判断:如果节点不包含子节点,则直接绘制自身;如果节点包含子节点,则需要对子节点进行遍历,具体的方式为首先对子节点按照 ZOrder 由小到大排序,首先对于 ZOrder 小于 0 的子节点,调用其 visit 方法递归绘制,然后绘制自身,最后继续按次序把 ZOrder 大于 0 的子节点递归绘制出来。经过这一轮递归,以自己为根节点的整个渲染树包括其子树都绘制完了。   (4)最后是第 4 部分,进行绘制后的一些恢复工作。这一部分中重要的内容就是把之前压入栈中的矩阵弹出来,把当前矩阵恢复成压栈前的样子。   以上部分构成了 Cocos2d-x 渲染树绘制的整个框架,无论是精灵、层还是粒子引擎,甚至是场景,都遵循渲染树节点的绘制流程,即通过递归调用 visit 方法来按层次次序绘制整个游戏场景。同时,通过 transform 方法来实现坐标系的变换。 三、坐标变换 在绘制渲染树中,最关键的步骤之一就是进行坐标系的变换。没有坐标系的变换,则无法在正确的位置绘制出纹理。同时,坐标系的变换在其他的场合(例如碰撞检测中)也起着十分重要的作用。因此在这一节中,我们将介绍 Cocos2d-x 中的坐标变换功能。 复制代码 void CCNode::transform() { kmMat4 transfrom4x4; // Convert 3x3 into 4x4 matrix //获取相对于父节点的变换矩阵 transform4x4 CCAffineTransform tmpAffine = this->nodeToParentTransform(); CGAffineToGL(&tmpAffine,transfrom4x4.mat); // Update Z vertex manually //设置 z 坐标 transfrom4x4.mat[14] = m_fVertexZ; //当前矩阵与 transform4x4 相乘 kmGLMultMatrix( &transfrom4x4 ); // XXX: Expensive calls. Camera should be integrated into the cached affine matrix //处理摄像机与 Grid 特效 if ( m_pCamera != NULL && !(m_pGrid != NULL && m_pGrid->isActive()) ) { bool translate = (m_tAnchorPointInPoints.x != 0.0f || m_tAnchorPointInPoints.y != 0.0f); if( translate ) kmGLTranslatef(RENDER_IN_SUBPIXEL(m_tAnchorPointInPoints.x),RENDER_IN_SUBPIXEL(m_tAnchorPointInPoints.y),0 ); m_pCamera->locate(); if( translate ) kmGLTranslatef(RENDER_IN_SUBPIXEL(-m_tAnchorPointInPoints.x),RENDER_IN_SUBPIXEL(-m_tAnchorPointInPoints.y),0 ); } } 复制代码   可以看到,上述代码用到了许多以"km"为前缀的函数,这是 Cocos2d-x 使用的一个开源几何计算库 Kazmath。在 10.1.3 节 的末尾曾提到过,它是 OpenGL ES 1.0 变换函数的代替,可以为程序编写提供便利。在这个方法中,首先通过nodeToParentTransform 方法获取此节点相对于父节点的变换矩阵,然后把它转换为 OpenGL 格式的矩阵并右乘在当前绘图矩阵之上,最后进行了一些摄像机与 Gird 特效相关的操作。把此节点相对于父节点的变换矩阵与当前节点相连,也就意味着在当前坐标系的基础上进行坐标系变换,得到新的合适的坐标系。这个过程中,变换矩阵等价于坐标系变换的方式. "节点坐标系"指的是以一个节点作为参考而产生的坐标系,换句话说,它的任何一个子节点的坐标值都是由这个坐标系确定的,通过以上方法,我们可以方便地处理触摸点,也可以方便地计算两个不同坐标系下点之间的方向关系。例如,若我们需要判断一个点在另一坐标系下是否在同一个矩形之内,则可以把此点转换为世界坐标系,再从世界坐标系转换到目标坐标系中,此后只需要通过 contentSize 属性进行判断即可,相关代码如下: 复制代码 bool IsInBox(CCPoint point) { CCPoint pointWorld = node1->convertToWorldSpace(point); CCPoint pointTarget = node2->convertToNodeSpace(pointWorld); CCSize contentSize = node2->getContentSize(); if(0 <= pointTarget.x && pointTarget.x <= contentSize.width && 0 <= pointTarget.y && pointTarget.y <= contentSize.height) return true; } 复制代码 注:上面代码中的point坐标是相对当前节点(也即相对自己)的坐标,比如当前节点A在父节点B中的坐标为(50, 100), 当取A的坐标为(0,0)时,取到的是节点A的左下角位置,与节点A在父节点B中的位置无关。 得到在目标节点中的坐标同样也是相对目标节点,所以当要判断节点A是否在目标节点中的时候,只要判断转换得到的坐标的x, y是否在目标节点(0, 0)和(width,height)之间。 四、绘图瓶颈: (1)纹理过小:OpenGL 在显存中保存的纹理的长宽像素数一定是 2 的幂,对于大小不足的纹理,则在其余部分填充空白,这无疑是对显存极大的浪费;另一方面,同一个纹理可以容纳多个精灵,把内容相近的精灵拼合到一起是一个很好的选择。 (2)纹理切换次数过多:当我们连续使用两个不同的纹理绘图时,GPU 不得不进行一次纹理切换,这是开销很大的操作,然而当我们不断地使用同一个纹理进行绘图时,GPU 工作在同一个状态,额外开销就小了很多,因此,如果我们需要批量绘制一些内容相近的精灵,就可以考虑利用这个特点来减少纹理切换的次数。 (3)纹理过大:显存是有限的,如果在游戏中不加节制地使用很大的纹理,则必然会导致显存紧张,因此要尽可能减少纹理的尺寸以及色深。 (1-)碎图压缩与精灵框帧:使用各自的纹理来创建精灵,由此导致的纹理过小和纹理切换次数过多是产生瓶颈的根源。针对这个问题,一个简单的解决方案是碎图合并与精灵框帧。(碎图合并工具 TexturePacker) (2-)批量渲染:有了足够大的纹理图后,就可以考虑从渲染次数上进一步优化了。如果不需要切换绑定纹理,那么几个 OpenGL 的渲染请求是可以批量提交的,也就是说,在同一纹理下的绘制都可以一次提交完成。在 Cocos2d-x 中,我们提供了 CCSpriteBatchNode来实现这一优化。 (3-)色彩深度优化:默认情况下,我们导出的纹理图片是 RGBA8888 格式的,它的含义是每个像素的红、蓝、绿、不透明度 4 个值分别占用 8 比特(相当于 1 字节),因此一个像素总共需要使用 4 个字节表示。若降低纹理的品质,则可以采用 RGBA4444 格式来保存图片。RGBA4444 图片的每一个像素中每个分量只占用 4 比特,因此一个像素总共占用 2 字节,图片大小将整整减少一半。对于不透明的图片,我们可以选择无 Alpha 通道的颜色格式,例如 RGB565,可以在不增加尺寸的同时提高图像品质。各种图像编辑器通常都可以修改图片的色彩深度,TexturePacker 也提供了这个功能。 五、绘图技巧 (1)遮罩效果   遮罩效果又称为剪刀效果,允许一切的渲染结果只在屏幕的一个指定区域显示:开启遮罩效果后,一切的绘制提交都是正常渲染的,但最终只有屏幕上的指定区域会被绘制。形象地说,我们将当前屏幕截图成一张固定的画布盖在屏幕上,只挖空指定的区域使之能活动,而屏幕上的其他位置尽管如常更新,但都被掩盖住了。 于是,我们可以在表盘上顺序排列所有的数字,不该显示的部分用遮罩效果盖住,滚动的表盘效果可以借助遮罩得到快速的实现。 我们在数字类中添加遮罩效果,将不应该出现的数字隐藏起来。重载NumberScrollLabel::visit 方法,相关代码如下所示: 复制代码 void visit() { //启动遮罩效果 glEnable(GL_SCISSOR_TEST); CCPoint pos = CCPointZero; pos = visibleNode->getParent()->convertToWorldSpace(pos); //获取屏幕绝对位置 CCRect rect = CCRectMake(pos.x,pos.y,m_numberSize,m_numberSize); //设置遮罩效果 glScissor(rect.origin.x,rect.origin.y,rect.size.width,rect.size.height); CCNode::visit(); //关闭遮罩效果 glDisable(GL_SCISSOR_TEST); } 复制代码   这里我们选择重写 visit 函数来设置遮罩效果,对于"仅在 draw 中设置绘图效果"原则是个小小的破例。这样做是为了能成功遮挡所有子节点的无效绘图。回想一下引擎中渲染树的绘制过程,draw 方法并不是递归调用的,而 visit 方法是递归的,并且 visit 方法通过调用 draw 来实现绘图。因此,我们在设置了遮罩效果调用父类的 visit,使绘制流程正常进行下去,最后在绘制完子节点后关闭遮罩效果。(详细参见《cocos2d-x高级开发教程》11章) (2)小窗预览(截屏功能)   我们再为游戏添加一个小小的截屏功能,借此讨论游戏中涉及的底层的数据交流。底层的数据交流必须介绍两个类:CCImage 和 CCTexture2D,这是引擎提供的描述纹理图片的类,也是我们和显卡进行数据交换时主要涉及的数据结构。   CCImage 在"CCImage.h"中定义,表示一张加载到内存的纹理图片。在其内部的实现中,纹理以每个像素的颜色值保存在内存之中。CCImage 通常作为文件和显卡间数据交换的一个工具,因此主要提供了两个方面的功能:一方面是文件的加载与保存,另一方面是内存缓冲区的读写。   我们可以使用 CCImage 轻松地读写图片文件。目前,CCImage 支持 PNG、JPEG 和 TIFF 三种主流的图片格式。下面列举与文件读写相关的方法: bool initWithImageFile(const char* strPath,EImageFormat imageType = kFmtPng); bool initWithImageFileThreadSafe(const char* fullpath,EImageFormat imageType = kFmtPng); bool saveToFile(const char* pszFilePath,bool bIsToRGB = true);   CCImage 也提供了读写内存的接口。getData 和 getDataLen 这两个方法提供了获取当前纹理的缓冲区的功能,而 initWithImageData 方法提供了使用像素数据初始化图片功能。相关的方法定义如下: 复制代码 unsigned char* getData(); int getDataLen(); bool initWithImageData(void* pData,int nDataLen,EImageFormat eFmt = kFmtUnKnown,int nWidth = 0,int nHeight = 0,int nBitsPerComponent = 8); 复制代码 注意,目前仅支持从内存中加载 RGBA8888 格式的图片。 另一个重要的类是 CCTexture2D,之前已经反复提及,它描述了一张纹理,知道如何将自己绘制到屏幕上。通过该类还可以设置纹理过滤、抗锯齿等参数。该类还提供了一个接口,将字符串创建成纹理。 这里需要特别重提的两点是:该类所包含的纹理大小必须是 2 的幂次,因此纹理的大小不一定就等于图片的大小;另外,有别于 CCImage,这是一张存在于显存中的纹理,实际上并不一定存在于内存中。 了解了 CCImage 和CCTexture2D 后,我们就可以添加截屏功能了。截屏应该是一个通用的功能,不妨写成全局函数放在 MTUtil 库中,使其不依赖于任何一个类。首先,我们使用 OpenGL 的一个底层函数 glReadPixels 实现截图: void glReadPixels (GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height,GLenum format,GLenum type,GLvoid* pixels); 这个函数将当前屏幕上的像素读取到一个内存块 pixels 中,且 pixels 指针指向的内存必须足够大。为此,我们设计一个函数 saveScreenToCCImage 来实现截图功能,相关代码如下: 复制代码 unsigned char screenBuffer[1024 * 1024 * 8]; CCImage* saveScreenToCCImage(bool upsidedown = true) { CCSize winSize = CCDirector::sharedDirector()->getWinSizeInPixels(); int w = winSize.width; int h = winSize.height; int myDataLength = w * h * 4; GLubyte* buffer = screenBuffer; glReadPixels(0,w,h,GL_RGBA,buffer); CCImage* image = new CCImage(); if(upsidedown) { GLubyte* buffer2 = (GLubyte*) malloc(myDataLength); for(int y = 0; y <h; y++) { for(int x = 0; x <w * 4; x++) { buffer2[(h - 1 - y) * w * 4 + x] = buffer[y * 4 * w + x]; } } bool ok = image->initWithImageData(buffer2,myDataLength,CCImage::kFmtRawData,h); free(buffer2); } else { bool ok = image->initWithImageData(buffer,h); } return image; } 复制代码   这里我们使用 glReadPixels 方法将当前绘图区的像素都读取到了一个内存缓冲区内,然后用这个缓冲区来初始化 CCImage并返回。注意,我们设置了一个参数 upsidedown,当这个参数为 true 时,我们将所有像素倒序排列了一次。这是因为 OpenGL的绘制是从上到下的,如果直接使用读取的数据,再次绘制时将上下倒置。   在这个函数的基础上,我们在游戏菜单层中添加相关按钮和响应操作就完成了截屏功能,相关代码如下: 复制代码 void GameMenuLayer::saveScreen(CCObject* sender) { CCImage* image = saveScreenToCCImage(); image->saveToFile("screen.png"); image->release(); } 复制代码   实际上,引擎还提供了另一个很有趣的方法让我们完成截图功能。在 Cocos2d-x 中,我们实现了一个渲染纹理类CCRenderTexture,其作用是将绘图从设备屏幕转移到一张纹理上,从而使得一段连续的绘图被保存到纹理中。这在 OpenGL的底层中并不罕见,有趣的地方就在于,我们可以使用这个渲染纹理类配合主动调用的绘图实现截图效果。下面的函数saveScreenToRenderTexture 同样实现了截图功能: 复制代码 CCRenderTexture* saveScreenToRenderTexture() { CCSize winSize = CCDirector::sharedDirector()->getWinSize(); CCRenderTexture* render = CCRenderTexture::create(winSize.height,winSize.width); render->begin(); CCDirector::sharedDirector()->drawScene(); render->end(); return render; } 复制代码   在上述代码中,CCRenderTexture 的 begin 和 end 接口规定了绘图转移的时机,在这两次函数调用之间的 OpenGL 绘图都会 被绘制到一张纹理上。注意,这里我们主动调用了导演类的绘制场景功能。但是根据引擎的接口规范,我们不建议这样做,因为每次绘制都产生了 CCNode 类的 visit 函数调用,但只要遵守不在 visit 中更改绘图相关状态的规范,可以保证不对后续绘图产生影响。   渲染纹理类提供了两个导出纹理的接口,分别可以导出纹理为 CGImage 和文件,它们的定义如下: CCImage* newCCImage(); bool saveToFile(const char *name,tCCImageFormat format); 感兴趣的读者可以查看 CCRenderTexture 的内部实现,其导出纹理的过程实际上也是利用 glReadPixels 函数获取像素信息。因此,导出纹理这一步的效率和我们自己编写的 saveScreenToCCImage 函数是一致的。然而如果采用重新绘制的方式来导出纹理则与此不同,一次屏幕的过程较为费时,尤其在布局比较复杂的场景上。重新绘制的强大之处在于绘制结果可以迅速被重用,非常适合做即时小窗预览之类的效果。下面的 saveScreen 方法实现了实时的截图功能: 复制代码 void GameMenuLayer::saveScreen(CCObject* sender) { //我们注释掉了旧的代码,改用 saveScreenToRenderTexture 方法来实现截图 //CCImage* image = saveScreenToCCImage(); //image->saveToFile("screen.png"); //image->release(); CCRenderTexture* render = saveScreenToRenderTexture(); this->addChild(render); render->setScale(0.3); render->setPosition(ccp(CCDirector::sharedDirector()->getWinSize().width,0)); render->setAnchorPoint(ccp(1,0)); } 复制代码 CCRenderTexture 继承自 CCNode,我们把它添加到游戏之中,就可以在右下角看到一个动态的屏幕截图预览了,如下图所示: (3)可编程管线:   正如本章开始所说的那样,在 Cocos2d-x 中,最大的变革就是引入了 OpenGL ES 2.0 作为底层绘图,这意味着渲染从过去 的固定管线升级到了可编程管线,我们可以通过着色器定义每一个顶点或像素的着色方式,产生更丰富的效果。着色器实际上就是一小段执行渲染效果的程序,由图形处理单元执行。之所以说是"一小段",是因为图形渲染的执行周期非常短,不允许过于臃肿的程序,因此通常都比较简短。 在渲染流水线上,存在着两个对开发者可见的可编程着色器,具体如下所示。   顶点着色器(vertex shader)。对每个顶点调用一次,完成顶点变换(投影变换和视图模型变换)、法线变换与规格化、纹理坐标生成、纹理坐标变换、光照、颜色材质应用等操作,并最终确定渲染区域。在 Cocos2d-x 的世界中,精灵和层等都是矩形,它们的一次渲染会调用 4 次顶点着色器。   段着色器(fragment shader,又称片段着色器)。这个着色器会在每个像素被渲染的时候调用,也就是说,如果我们在屏幕上显示一张 320×480 的图片,那么像素着色器就会被调用 153 600 次。所幸,在显卡中通常存在不止一个图形处理单元,渲染的过程是并行化的,其渲染效率会比用串行的 cpu 执行高得多。   这两个着色器不能单独使用,必须成对出现,这是因为顶点着色器会首先确定每一个显示到屏幕上的顶点的属性,然后这些顶点组成的区域被化分成一系列像素,这些像素的每一个都会调用一次段着色器,最后这些经过处理的像素显示在屏幕上,二者是协同工作的。 引擎提供了 CCGLProgram 类来处理着色器相关操作,对当前绘图程序进行了封装,其中使用频率最高的应该是获取着色器程序的接口: const GLuint getProgram();   该接口返回了当前着色器程序的标识符。后面将会看到,在操作 OpenGL 的时候,我们常常需要针对不同的着色器程序作设置。注意,这里返回的是一个无符号整型的标识符,而不是一个指针或结构引用,这是 OpenGL 接口的一个风格。对象(纹理、着色器程序或其他非标准类型)都是使用整型标识符来表示的。   CCGLProgram 提供了两个函数导入着色器程序,支持直接从内存的字符串流载入或是从文件中读取。这两个函数的第一个参 数均指定了顶点着色器,后一个参数则指定了像素着色器: bool initWithVertexShaderByteArray(const GLchar* vShaderByteArray,const GLchar* fShaderByteArray); bool initWithVertexShaderFilename(const char* vShaderFilename,const char* fShaderFilename);   仅仅加载肯定是不够的,我们还需要给着色器传递运行时必要的输入数据。在着色器中存在两种输入数据,分别被标识为 attribute 和 uniform。 原文链接:https://www.f2er.com/cocos2dx/341559.html

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