Cocos2d-x 3.x 圖形學渲染系列十

筆者介紹：姜雪偉，IT公司技術合伙人，IT高級講師，CSDN社區專家，特邀編輯，暢銷書作者，國家專利發明人;已出版書籍：《手把手教你架構3D游戲引擎》電子工業出版社和《Unity3D實戰核心技術詳解》電子工業出版社等。

每一個3D引擎都有對外提供的接口類，這個類主要是用于創建掛接場景中的所有物體，構成場景的樹狀結構。在Cocos2D-x引擎中，2d使用的是Sprite類，在3D模塊中為了辨別2D的Sprite類，新增加了Sprite3D類。該類是用于掛接場景中的3D物體，3D游戲場景中物體組織是樹狀結構，在邏輯編寫中使用的非常多。首先開發者要用Sprite3D類對象創建場景中的物體，3D場景中的物體都是Sprite3D精靈，引擎要做的第1件事情是創建精靈，實現的函數內容以下所示：

Sprite3D* Sprite3D::create(const std::string& modelPath)
{
	CCASSERT(modelPath.length() >= 4, "invalid filename for Sprite3D");

	auto sprite = new (std::nothrow) Sprite3D();
	if (sprite && sprite->initWithFile(modelPath))
    {
        sprite->_contentSize = sprite->getBoundingBox().size;
        sprite->autorelease();
		return sprite;
    }
	CC_SAFE_DELETE(sprite);
	return nullptr;
}
Sprite3D* Sprite3D::create(const std::string& modelPath, const std::string& texturePath)
{
	auto sprite = create(modelPath);
	if (sprite)
    {
        sprite->setTexture(texturePath);
    }

	return sprite;
}

create函數在創建模型時常常用到，創建出可顯示的模型，第1個函數的參數是模型的加載路徑，第2個函數是模型的加載路徑和紋理貼圖名字，可更換模型貼圖材質。后面會用案例給讀者介紹，在上面的函數中提供了初始化模型文件信息函數initWithFile以下所示：

bool Sprite3D::initWithFile(const std::string& path)
{
	_aabbDirty = true;
	_meshes.clear();
	_meshVertexDatas.clear();
	CC_SAFE_RELEASE_NULL(_skeleton);
	removeAllAttachNode();

	if (loadFromCache(path))
		return true;

	MeshDatas* meshdatas = new (std::nothrow) MeshDatas();
	MaterialDatas* materialdatas = new (std::nothrow) MaterialDatas();
	NodeDatas* nodeDatas = new (std::nothrow) NodeDatas();
	if (loadFromFile(path, nodeDatas, meshdatas, materialdatas))
{
		if (initFrom(*nodeDatas, *meshdatas, *materialdatas))
        {
			//加到緩存
			auto data = new (std::nothrow) Sprite3DCache::Sprite3DData();
            data->materialdatas = materialdatas;
            data->nodedatas = nodeDatas;
            data->meshVertexDatas = _meshVertexDatas;
			for (const auto mesh :_meshes) {
                data->glProgramStates.pushBack(mesh->getGLProgramState());
            }

			Sprite3DCache::getInstance()->addSprite3DData(path, data);
			CC_SAFE_DELETE(meshdatas);
			_contentSize = getBoundingBox().size;
			return true;
        }
    }
		CC_SAFE_DELETE(meshdatas);
		CC_SAFE_DELETE(materialdatas);
		CC_SAFE_DELETE(nodeDatas);

		return false;
}

initWithFile函數是引擎提供的加載模型對外接口，函數功能是實現了加載模型信息比如：材質信息，模型數據信息等。在加載模型之前需要先申請寄存模型頂點數據信息，材質信息，模型的結點信息，這些信息具體實現是在loadFromFile函數中實現的，函數以下所示：

bool Sprite3D::loadFromFile(const std::string& path, NodeDatas* nodedatas, MeshDatas* meshdatas,  MaterialDatas* materialdatas)
{
	std::string fullPath = FileUtils::getInstance()->fullPathForFilename(path);

	std::string ext = FileUtils::getInstance()->getFileExtension(path);
	if (ext == ".obj")
    {
		return Bundle3D::loadObj(*meshdatas, *materialdatas, *nodedatas, fullPath);
    }
	else if (ext == ".c3b" || ext == ".c3t")
    {
		//加載模型文件 .c3b 或 .c3t
		auto bundle = Bundle3D::createBundle();
		if(!bundle->load(fullPath))
        {
			Bundle3D::destroyBundle(bundle);
			return false;
        }

		auto ret = bundle->loadMeshDatas(*meshdatas)
		&& bundle->loadMaterials(*materialdatas) &&		bundle->loadNodes(*nodedatas);
		Bundle3D::destroyBundle(bundle);

		return ret;
    }
	return false;
}

bool Bundle3D::load(const std::string& path)
{
	if (path.empty())
			return false;

	if (_path == path)
		return true;

	getModelRelativePath(path);

	bool ret = false;
	std::string ext = FileUtils::getInstance()->getFileExtension(path);
	if (ext == ".c3t")
    {
		_isBinary = false;
        ret = loadJson(path);
    }
	else if (ext == ".c3b")
    {
		_isBinary = true;
        ret = loadBinary(path);
    }
	else
    {
		CCLOG("warning: %s is invalid file formate", path.c_str());
    }

    ret?(_path = path):(_path = "");

	return ret;
}

load函數實現的是利用Bundle3D類提供的加載函數讀取模型文件內容，這樣利用Sprite3D類提供的接口就能夠把模型加載顯示出來。

以上展現的函數，開發者在編寫邏輯時常常調用到，固然Sprite3D類不但只是提供這幾個函數接口。在后面的章節中會詳細給讀者講授。下面通過案例給讀者展示如何使用Sprite3D類的接口加載模型的代碼片斷：

Sprite3DForceDepthTest::Sprite3DForceDepthTest()
{
	auto orc = cocos2d::Sprite3D::create("Sprite3DTest/orc.c3b");
    orc->setScale(5);
    orc->setNormalizedPosition(Vec2(.5f,.3f));
    orc->setPositionZ(40);
    orc->setRotation3D(Vec3(0,180,0));
    orc->setGlobalZOrder(⑴);

	addChild(orc);

	auto ship = Sprite3D::create("Sprite3DTest/boss1.obj");
    ship->setScale(5);
    ship->setTexture("Sprite3DTest/boss.png");
    ship->setNormalizedPosition(Vec2(.5,.5));
    ship->setRotation3D(Vec3(90,0,0));
    ship->setForceDepthWrite(true);

	addChild(ship);
}

在Cocos2D-x引擎中凡是觸及到創建模型對象都會與Sprite3D精靈有關系。

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