基于Cocos2d-x学习OpenGL ES 2.0系列——OpenGL ES渲染之LayerColor（8）

在前面文章中讲述了Cocos2d-x引擎OpenGL渲染准备Shader方面，本文主要讲解使用LayerColor来讲述OpenGL的渲染过程。

1、LayerColor对象创建

添加LayerColor元素到游戏中：

auto layerColor = LayerColor::create(Color4B(, , , ), , );
layerColor->setPosition(,);  

下面是LayerColor::create方法：

LayerColor* LayerColor::create(const Color4B& color, GLfloat width, GLfloat height)
{
    LayerColor * layer = new LayerColor();
    if( layer &&layer->initWithColor(color,width,height)) {
        layer->autorelease();
        return layer;
    }
    CC_SAFE_DELETE(layer);
    return nullptr;
}

1、使用new操作符创建新LayerColor对象

2、使用initWithColor方法初始化新建的LayerColor对象

3、LayerColor创建并初始化成功后, (使用create方法创建的对象，需要)将该对象加热自动内存管理

在LayerColor::initWithColor方法中：

boolLayerColor::initWithColor(const Color4B& color, GLfloat w, GLfloat h){
    if (Layer::init()){
        _blendFunc =BlendFunc::ALPHA_NON_PREMULTIPLIED;  //设置混合模式        
　　　　 _displayedColor.r = _realColor.r =color.r;
        _displayedColor.g = _realColor.g =color.g;
        _displayedColor.b = _realColor.b =color.b;
        _displayedOpacity = _realOpacity =color.a;
        for (size_t i = ;i<sizeof(_squareVertices) / sizeof( _squareVertices[]); i++ )
        {
            _squareVertices[i].x = 0.0f;
            _squareVertices[i].y = 0.0f;
        }  

        updateColor();
        setContentSize(Size(w, h));  

        setGLProgramState(GLProgramState::getOrCreateWithGLProgramName(GLProgram::SHADER_NAME_POSITION_COLOR_NO_MVP));
        return true;
    }
    return false;
}

1、调用Layer::init()方法，该方法的主要作用设置默认大小，其实在下面会重新设置LayerColor大小

2、设置混合模式为_blendFunc =BlendFunc::ALPHA_NON_PREMULTIPLIED

3、设置四个顶点的颜色

4、设置四个顶点的坐标，并设置Layer的大小

5、设置LayerColor渲染所使用Shader程序对应的GLProgramState

LayerColor其实是一个四边形，OpenGL会以四边形的方式渲染LayerColor，故需要设置四边形的顶点坐标&顶点颜色；

所有的GLProgramState都会保持在GLProgramStateCache::_glProgramStates中，首次获取该GLProgramState时会新建GLProgramState对象，然后将该对象插入到GLProgramStateCache::_glProgramStates中。

2、LayerColor渲染

首先先看一下游戏的Function调用流程：

Application::run()
{
    ……
    DisplayLinkDirector::mainLoop()
    ……
}
DisplayLinkDirector::mainLoop()
{
    ……
    Director::drawScene()
    ……
    ……
}
Director::drawScene()
{
    ……
    Node::visit(…)
    ……
    Renderer::render()
    ……
}
Node::visit(…)
{
    ……
    LayerColor::draw(…)
    ……
}

LayerColor::draw(…)方法如下：

voidLayerColor::draw(Renderer *renderer, const Mat4 &transform, uint32_t flags)
{
    _customCommand.init(_globalZOrder);
    _customCommand.func =CC_CALLBACK_0(LayerColor::onDraw, this, transform, flags);
    renderer->addCommand(&_customCommand);  

    for(int i = ; i < ; ++i)
    {
        Vec4 pos;
        pos.x = _squareVertices[i].x; 
        pos.y =_squareVertices[i].y; 
        pos.z = _positionZ;
        pos.w = ;
        _modelViewTransform.transformVector(&pos);
        _noMVPVertices[i] = Vec3(pos.x,pos.y,pos.z)/pos.w;
    }
}

1、初始化_customCommand对象，_customCommand是一个渲染指令

2、设置_customCommand的回调函数为LayerColor::onDraw

3、将该LayerColor的渲染指令_customCommand加入到渲染队列中

4、分别将四个顶点坐标通过模型视图矩阵转换

Renderer::addCommand(…)方法如下:

voidRenderer::addCommand(RenderCommand* command)
{
    int renderQueue =_commandGroupStack.top();
    addCommand(command, renderQueue);
}
voidRenderer::addCommand(RenderCommand* command, int renderQueue)
{
    _renderGroups[renderQueue].push_back(command);
}

1、 获取_commandGroupStack的堆栈，其实_commandGroupStack存储的是_renderGroups数组的位置编号

2、 将新的渲染命令加入_renderGroups[renderQueue]堆栈中

Renderer::render()方法如下：

voidRenderer::render()
{
    _isRendering = true;  

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

1、将_isRendering该帧是否渲染标志设为true

2、遍历_renderGroups，并对RenderQueue进行排序

3、真正的渲染部分，其实在_renderGroups中只目前只存在一个渲染集合

4、刷新OpenGL中参数

5、将_renderGroups能够所有CommandClean

RenderQueue::sort()渲染命令排序方法：

voidRenderQueue::sort()
{
      std::sort(std::begin(_queueNegZ),std::end(_queueNegZ), compareRenderCommand);
    std::sort(std::begin(_queuePosZ), std::end(_queuePosZ),compareRenderCommand);
}
staticbool compareRenderCommand(RenderCommand* a, RenderCommand* b)
{
    return a->getGlobalOrder() < b->getGlobalOrder();
}

1、将Command中元素Z坐标小于0的Command集合，按照重小到大排序

2、将Command中元素Z坐标大于0的Command集合，按照重小到大排序

Renderer::visitRenderQueue方法如下：

voidRenderer::visitRenderQueue(const RenderQueue& queue)
{
    ssize_t size = queue.size();  

    for (ssize_t index = ; index < size; ++index){
        auto command = queue[index];
        auto commandType = command->getType();
        if(RenderCommand::Type::QUAD_COMMAND ==commandType) {
           ……
        }else if(RenderCommand::Type::GROUP_COMMAND== commandType) {
            ……
        }else if(RenderCommand::Type::CUSTOM_COMMAND== commandType) {
            ……
        }else if(RenderCommand::Type::BATCH_COMMAND ==commandType) {
            ……
        }else if (RenderCommand::Type::MESH_COMMAND== commandType) {
            ……
      }
    }
}

1、获取RenderQueue长度

2、遍历RenderQueue列表，并对不同类型的渲染Command分别处理

3、当渲染Commad类型为QUAD_COMMAND时

4、当渲染Commad类型为GROUP_COMMAND时

5、当渲染Commad类型为CUSTOM_COMMAND时

6、当渲染Commad类型为BATCH_COMMAND时

7、当渲染Commad类型为MESH_COMMAND时

由于篇幅有限，每种渲染的具体流程后续会分别讨论，由于LayerColor使用的是CustomCommand，下面会分析CustomCommand的具体渲染方法

elseif(RenderCommand::Type::CUSTOM_COMMAND == commandType)
{
    flush();
    auto cmd = static_cast<CustomCommand*>(command);
    cmd->execute();
}

1、更新OpenGL参数，每次渲染前都需执行的操作，作用是将OpenGL参数设置为默认状态

2、请强制转换类型，并执行渲染Command

voidCustomCommand::execute()
{
    if(func) {
        func();
    }
}

判断func是否为空，若func不为空，执行该方法；func是一个回调函数，在添加LayerColor渲染命时指定，如：_customCommand.func= CC_CALLBACK_0(LayerColor::onDraw, this, transform, flags)

LayerColor真正的渲染部分：

voidLayerColor::onDraw(const Mat4& transform, uint32_t flags)
{
    getGLProgram()->use();
    getGLProgram()->setUniformsForBuiltins(transform);  

　　 GL::enableVertexAttribs( GL::VERTEX_ATTRIB_FLAG_POSITION| GL::VERTEX_ATTRIB_FLAG_COLOR );  
    glVertexAttribPointer(GLProgram::VERTEX_ATTRIB_POSITION,, GL_FLOAT, GL_FALSE, , _noMVPVertices);
    glVertexAttribPointer(GLProgram::VERTEX_ATTRIB_COLOR,, GL_FLOAT, GL_FALSE, , _squareColors);  

    GL::blendFunc( _blendFunc.src, _blendFunc.dst);
    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, , );
    CC_INCREMENT_GL_DRAWN_BATCHES_AND_VERTICES(,);
}

1、使用对应的Shader程序

2、设置对应的Uniforms 矩阵

3、使能OpenGL中顶点数组和颜色数组功能

4、设置四边形的四个顶点和颜色

5、设置混合模式

6、glDrawArrays画四边形

LayerColor其实是一个有颜色的四边形，渲染LayerColor只需要在正确的位置画一个有颜色的四边形即可；Cocos2dx使用渲染方式是OpenGL ES（Windows平台不同），在OpenGL ES中并没有直接画四边形的方法，故需要借助画三角形的方法画四边形，如glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4)为画四边形；

来源网址：http://blog.csdn.net/xinchuantao/article/details/40504803