[Cocos2d-x相关教程来源于红孩儿的游戏编程之路 CSDN博客地址：http://blog.csdn.net/honghaier]
本章为我的Cocos2d-x教程一书初稿。望各位看官多提建议！
钓鱼岛自古以来属于中国！
Cocos2d-x 2.0 -- 从 点，线，面学起
本节所用Cocos2d-x版本：cocos2d-2.0-x-2.0.2
一个图形引擎，总是由构建点，线，面的绘制功能写起来的。点，线，面。构成了最初的图形基础。所以说，掌握点，线，面是掌握引擎的基础。
在Cocos2d-x 1.0版本中，提供了使用OpenGL API来创建点，线，面的例子DrawPrimitivesTest。而在2.0中，同样的例子名称，而内部实现却差别巨大。我们知道，在Cocos2d-x 2.0版本，相较于1.0，增加了shader的支持，而DrawPrimitivesTest这个例子，就是学习基础Shader的最好教程。
学前提示：
OpenGL着色语言（GLSL――OpenGL Shading Language）是用来在OpenGL中着色编程的语言，也即开发人员写的短小的自定义程序，他们是在图形卡的GPU （Graphic Processor Unit图形处理单元）上执行的，代替了固定的渲染管线的一部分。比如：视图转换、投影转换等。GLSL（GL Shading Language）的着色器代码分成2个部分：Vertex Shader（顶点着色器）和Fragment（片断着色器），有时还会有Geometry Shader（几何着色器）。负责运行顶点着色的是顶点着色器。它可以得到当前OpenGL 中的状态，GLSL内置变量进行传递。
打开TestCpp工程，找到Classes下的DrawPrimitivesTest目录。打开两个文件：
DrawPrimitivesTest.h/cpp
[cpp] view plaincopy
#ifndef _DRAW_PRIMITIVES_TEST_H_
#define _DRAW_PRIMITIVES_TEST_H_
//包含Cocos2d头文件
////----#include "cocos2d.h"
//使用TestScene这个CCScene类
#include "../testBasic.h"
//定义派生于CCLayer的类DrawPrimitivesTest,重载draw用于进行手动渲染处理
class DrawPrimitivesTest : public CCLayer
{
public:
//构造
DrawPrimitivesTest();
//析构
virtual void draw();
};
//定义派生于TestScene的类DrawPrimitiveTestScene,做为TestCpp工程中TestController类集中管理的各个小功能例子的场景
class DrawPrimitivesTestScene : public TestScene
{
public:
//重载启动此功能例子的场景函数
virtual void runThisTest();
};
#endif
OK，头文件看完了，现在看CPP文件：
[cpp] view plaincopy
#include "DrawPrimitivesTest.h"
//构造函数
DrawPrimitivesTest::DrawPrimitivesTest()
{
}
//手动处理的渲染函数
void DrawPrimitivesTest::draw()
{
//取得屏幕大小
CCSize s = CCDirector::sharedDirector()->getWinSize();
//检测是否有OpenGL错误发生，如果有则打印错误
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//平滑模式，即高洛德着色
// glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
//绘制一条件,参1为起点，参2为终点，ccp为生成CCPoint的宏
ccDrawLine( ccp(0, 0), ccp(s.width, s.height) );
//检测是否有OpenGL错误发生，如果有则打印错误
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//设置线宽
glLineWidth( 5.0f );
//设置后面要进行绘制时所用的色彩
ccDrawColor4B(255,0,0,255);
//绘制线条
ccDrawLine( ccp(0, s.height), ccp(s.width, 0) );
//检测是否有OpenGL错误发生，如果有则打印错误
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//设置点的大小
ccPointSize(64);
//设置后面要进行绘制时所用的色彩
ccDrawColor4B(0,0,255,128);
//绘制一个点
ccDrawPoint( ccp(s.width / 2, s.height / 2) );
//检测是否有OpenGL错误发生，如果有则打印错误
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
// 绘制四个点
//这里创建位置点数组
CCPoint points[] = { ccp(60,60), ccp(70,70), ccp(60,70), ccp(70,60) };
ccPointSize(4);
//设置后面要进行绘制时所用的色彩
ccDrawColor4B(0,255,255,255);
//使用位置点数组做为四个顶点的位置进行绘制
ccDrawPoints( points, 4);
//检测是否有OpenGL错误发生，如果有则打印错误
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//绘制一个绿色圆
glLineWidth(16);
//设置后面要进行绘制时所用的色彩
ccDrawColor4B(0, 255, 0, 255);
//绘制圆函数，参1是中心点，参2为半径,参3为圆的逆时针旋转角度，参4为圆的平均切分段数，最后一个参数是指定是否从圆分段起止点位置向圆中心连线，这里不进行连线
ccDrawCircle( ccp(s.width/2, s.height/2), 100, 0, 10, false);
//检测是否有OpenGL错误发生，如果有则打印错误
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//绘制一个蓝色圆,进行连线
glLineWidth(2);
//设置后面要进行绘制时所用的色彩
ccDrawColor4B(0, 255, 255, 255);
//这里使用了一个宏CC_DEGREES_TO_RADIANS把角度值转为弧度。转动了90度，目的是为了让中心连线垂直显示。
ccDrawCircle( ccp(s.width/2, s.height/2), 50, CC_DEGREES_TO_RADIANS(90), 50, true);
//继续检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
// 绘制多边形线框。
ccDrawColor4B(255, 255, 0, 255);
glLineWidth(10);
CCPoint vertices[] = { ccp(0,0), ccp(50,50), ccp(100,50), ccp(100,100), ccp(50,100) };
//这里绘制多边形线框函数，使用上面的顶点数组做为多边形线框的顶点位置，第二个参数为顶点数量，第三个参数指定是否首尾自动连接形成封闭线框。
//注：其实这个函数拆成两个函数比较好,一个是去掉最后一个参数的ccDrawPoly，用于绘制默认封闭的多边形线框。另一个ccDrawLineList用于绘制线段列。
ccDrawPoly( vertices, 5, false);
//继续检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//绘制实体多边形
glLineWidth(1);
CCPoint filledVertices[] = { ccp(0,120), ccp(50,120), ccp(50,170), ccp(25,200), ccp(0,170) };
//这里绘制内部填充指定色彩的多边形
ccDrawSolidPoly(filledVertices, 5, ccc4f(0.5f, 0.5f, 1, 1 ) );
// 绘制封闭多边形线框，这里就是个三角形线框了。
ccDrawColor4B(255, 0, 255, 255);
glLineWidth(2);
CCPoint vertices2[] = { ccp(30,130), ccp(30,230), ccp(50,200) };
ccDrawPoly( vertices2, 3, true);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
后面绘制贝塞尔曲线，要了解贝塞尔曲线，请在维基百科里学习一下
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/貝茲曲線#.E4.BA.8C.E6.AC.A1.E6.96.B9.E8.B2.9D.E8.8C.B2.E6.9B.B2.E7.B7.9A
下面是绘制二次贝塞尔曲线，类似下图，图是从维基百科上找来的，恕我没那个能力画图了暂拿来用讲原理
[cpp] view plaincopy
//这个就是cocos2d-x2.0绘制二次贝塞尔曲线函数，三个参数分别如图中P0,P1,P2，不过在咱们这个例子中，正好与之上下镜像。最后一个是曲线构成所用的线段数,当然，线段数越多曲线越平滑。
ccDrawQuadBezier(ccp(0,s.height), ccp(s.width/2,s.height/2), ccp(s.width,s.height), 50);
//检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
然后是绘制高阶贝塞尔曲线，类似下图
[cpp] view plaincopy
//前四个参数应该对应的是P0,P1,P3,P4,图上的P2可以省去。最后一个是曲线构成所用的线段数。
ccDrawCubicBezier(ccp(s.width/2, s.height/2), ccp(s.width/2+30,s.height/2+50), ccp(s.width/2+60,s.height/2-50),ccp(s.width, s.height/2),100);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
再继续
[cpp] view plaincopy
//绘制黄色实心四边形色块。
CCPoint vertices3[] = {ccp(60,160), ccp(70,190), ccp(100,190), ccp(90,160)};
ccDrawSolidPoly( vertices3, 4, ccc4f(1,1,0,1) );
// 重置绘制状态
glLineWidth(1);
ccDrawColor4B(255,255,255,255);
ccPointSize(1);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
}
[cpp] view plaincopy
//启动场景
void DrawPrimitivesTestScene::runThisTest()
{
//用new 创建一个DrawPrimitivesTest实例对象做为场景中要显示的层。
CCLayer* pLayer = new DrawPrimitivesTest();
addChild(pLayer);
pLayer->release();
//替换当前正在运行的基它实例场景
CCDirector::sharedDirector()->replaceScene(this);
}
好吧，运行一下，看图：
一个一个来对照代码看一看，我们发现，其在调用ccPointSize进行点的大小设置时根本就不管用。 有点无语，可见这一版扣扣二弟放出来还是有点仓促~
大家先看罢，吾上WC下，一会儿见。
约过了五分钟………..
现在大家看懂照截图看懂代码了吧。那我们更深入一步吧。
既然画点有点问题咱就先看画点。在ccDrawPoint函数调用处加断点。F11进入CCDrawingPrimitives.cpp:
[cpp] view plaincopy
void ccDrawPoint( const CCPoint& point )
{
//Shader初始化函数，一会儿再解。
lazy_init();
//定义顶点变量，填充位置
ccVertex2F p;
p.x = point.x;
p.y = point.y;
//设置OpenGL在后面的渲染中用到顶点位置属性。
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
//这里对下面的渲染使用了Shader
s_pShader->use();
//设置Shader的输入参数：最终矩阵结果值(世界x观察x投影矩阵)。
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
//设置Shader的输入参数:色彩。取s_tColor.r地址做为float4参数值的地址传入。实际Shader使用的是s_tColor的所有四个float值。
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
//设置Shader的输入参数:点大小
s_pShader->setUniformLocationWith1f(s_nPointSizeLocation, s_fPointSize);
//将p设置为使用的顶点位置参数
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, &p);
//绘制顶点数组，参1为要绘制的图形为点，参2为顶点起始索引，参3为顶点数量
glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 1);
//渲染批次（DrawCall）统计
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
回头看lazy_init,作者命名lazy_init的原因难道是说：我懒，初始化的相关处理就不每次写了，放函数里用多省心~。
要看函数，先看文件最上部作者定义的静态变量。
[cpp] view plaincopy
static bool s_bInitialized = false; //用于标记是否初始化
static CCGLProgram* s_pShader = NULL; //Shader代码程式
static int s_nColorLocation = -1; //Shader输入色彩的变量位置索引
static ccColor4F s_tColor = {1.0f,1.0f,1.0f,1.0f}; //色彩值
static int s_nPointSizeLocation = -1; //Shader 输入的大小的变量位置索引
static GLfloat s_fPointSize = 1.0f; //大小值
然后分析这个函数：
[cpp] view plaincopy
static void lazy_init( void )
{
//如果尚未初始化，则进行初始化，已经初始化则略过
if( ! s_bInitialized ) {
//通过字符串参数找到所对应Shader文件的Shader代码程式
s_pShader = CCShaderCache::sharedShaderCache()->programForKey(kCCShader_Position_uColor);
//取得Shader对应变量"u_color"在程式片段中的位置索引，返回给s_nColorLocation。
s_nColorLocation = glGetUniformLocation( s_pShader->getProgram(), "u_color");
//检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//取得Shader对应变量"u_pointSize"在程式片段中的位置索引,返回给s_nPointSizeLocation。
s_nPointSizeLocation = glGetUniformLocation( s_pShader->getProgram(), "u_pointSize");
//检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//设置初始化完成
s_bInitialized = true;
}
}
lazy_init函数指明了当前这些绘制点，线，面所用的Shader为字符串变量kCCShader_Position_uColor所对应的Shader。在kCCShader_Position_uColor上按F12进入CCGLProgram.h，这里定义了不少字符串变量:
[cpp] view plaincopy
#define kCCShader_PositionTextureColor "ShaderPositionTextureColor"
#define kCCShader_PositionTextureColorAlphaTest "ShaderPositionTextureColorAlphaTest"
#define kCCShader_PositionColor "ShaderPositionColor"
#define kCCShader_PositionTexture "ShaderPositionTexture"
#define kCCShader_PositionTexture_uColor "ShaderPositionTexture_uColor"
#define kCCShader_PositionTextureA8Color "ShaderPositionTextureA8Color"
#define kCCShader_Position_uColor "ShaderPosition_uColor"
Shader程序在哪呢？我们追查一下CCShaderCache::sharedShaderCache()->programForKey函数。进入到CCShaderCache.cpp文件，这里有一个CCShaderCache类，顾名思义，Shader缓冲。代码不多，详细解之：
[cpp] view plaincopy
#ifndef __CCSHADERCACHE_H__
#define __CCSHADERCACHE_H__
//使用到目录相关处理类
#include "cocoa/CCDictionary.h"
//使用Cocos2d命名空间
NS_CC_BEGIN
//声明使用类CCGLProgram
class CCGLProgram;
//由CCObject派生类CCShaderCache
class CC_DLL CCShaderCache : public CCObject
{
public:
//构造函数
CCShaderCache();
//析构
virtual ~CCShaderCache();
//返回单件类实例指针
static CCShaderCache* sharedShaderCache();
//释放所管理的所有Shader代码片段
static void purgeSharedShaderCache();
//从相关文件载入默认的一些Shader代码片段
void loadDefaultShaders();
//从相关文件重新载入默认的一些Shader代码片段
void reloadDefaultShaders();
//从容器中查询指定名称的Shader代码片段
CCGLProgram * programForKey(const char* key);
//将一个Shader代码片段指定名称放入容器
void addProgram(CCGLProgram* program, const char* key);
private:
//初始化
bool init();
//按照顶点格式类型载入相应的Shader代码片段
void loadDefaultShader(CCGLProgram *program, int type);
//目录管理类
CCDictionary* m_pPrograms;
};
NS_CC_END
#endif /* __CCSHADERCACHE_H__ */
Cpp文件：
[cpp] view plaincopy
#include "CCShaderCache.h"
#include "CCGLProgram.h"
#include "ccMacros.h"
#include "ccShaders.h"
NS_CC_BEGIN
//枚举,Shader代码片段中的一些顶点格式类型
enum {
kCCShaderType_PositionTextureColor, //顶点格式为位置+纹理UV+材质色
kCCShaderType_PositionTextureColorAlphaTest, //顶点格式为顶点格式为位置+纹理UV+材质色+用于AlphaTest的ALPHA值
kCCShaderType_PositionColor,// 顶点格式为位置+材质色
kCCShaderType_PositionTexture, //顶点格式为位置+纹理UV
kCCShaderType_PositionTexture_uColor, //顶点格式为位置+纹理UV+材质色
kCCShaderType_PositionTextureA8Color, //顶点格式为位置+纹理UV+灰度
kCCShaderType_Position_uColor, //顶点格式为位置+材质色
kCCShaderType_MAX, //枚举结束值
};
//静态Shader缓冲指针
static CCShaderCache *_sharedShaderCache = 0;
//取得Shader缓冲单件实例指针
CCShaderCache* CCShaderCache::sharedShaderCache()
{
if (!_sharedShaderCache) {
_sharedShaderCache = new CCShaderCache();
if (!_sharedShaderCache->init())
{
CC_SAFE_DELETE(_sharedShaderCache);
}
}
return _sharedShaderCache;
}
//释放
void CCShaderCache::purgeSharedShaderCache()
{
//安全释放并置空
CC_SAFE_RELEASE_NULL(_sharedShaderCache);
}
//构造
CCShaderCache::CCShaderCache()
: m_pPrograms(0)
{
}
//析构
CCShaderCache::~CCShaderCache()
{
CCLOGINFO("cocos2d deallocing 0x%X", this);
m_pPrograms->release();
}
//初始化
bool CCShaderCache::init()
{
//创建目录管理器
m_pPrograms = new CCDictionary();
//从相关Shader文件载入默认的Shader代码片段
loadDefaultShaders();
return true;
}
//从相关Shader文件载入默认的Shader代码片段
void CCShaderCache::loadDefaultShaders()
{
//新建一个Shader代码片段
CCGLProgram *p = new CCGLProgram();
//通过类型枚举值kCCShaderType_PositionTextureColor加载相应的Shader文件到Shader代码片段中,这里是加载kCCShaderType_PositionTexture_uColor类型
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTextureColor);
//将Shader代码片段与代码片段字符串名称进行绑定存入容器
m_pPrograms->setObject(p, kCCShader_PositionTextureColor);
p->release();
//同上,创建Shader代码片段并加载其它类型
p = new CCGLProgram();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTextureColorAlphaTest);
m_pPrograms->setObject(p, kCCShader_PositionTextureColorAlphaTest);
p->release();
//新建第三种Shader代码片段
p = new CCGLProgram();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionColor);
m_pPrograms->setObject(p, kCCShader_PositionColor);
p->release();
//新建第四种Shader代码片段
p = new CCGLProgram();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTexture);
m_pPrograms->setObject(p, kCCShader_PositionTexture);
p->release();
//新建第五种Shader代码片段
p = new CCGLProgram();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTexture_uColor);
m_pPrograms->setObject(p ,kCCShader_PositionTexture_uColor);
p->release();
//新建第六种Shader代码片段
p = new CCGLProgram();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTextureA8Color);
m_pPrograms->setObject(p, kCCShader_PositionTextureA8Color);
p->release();
//新建第七种Shader代码片段
p = new CCGLProgram();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_Position_uColor);
m_pPrograms->setObject(p, kCCShader_Position_uColor);
p->release();
}
//重新载入
void CCShaderCache::reloadDefaultShaders()
{
//通过字符串名称找到对应的Shader代码片段
//
CCGLProgram *p = programForKey(kCCShader_PositionTextureColor);
//重置
p->reset();
//重新载入
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTextureColor);
// 同上,重新载入其它类型的Shader代码片段
p = programForKey(kCCShader_PositionTextureColorAlphaTest);
p->reset();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTextureColorAlphaTest);
p = programForKey(kCCShader_PositionColor);
p->reset();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionColor);
p = programForKey(kCCShader_PositionTexture);
p->reset();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTexture);
p = programForKey(kCCShader_PositionTexture_uColor);
p->reset();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTexture_uColor);
p = programForKey(kCCShader_PositionTextureA8Color);
p->reset();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_PositionTextureA8Color);
p = programForKey(kCCShader_Position_uColor);
p->reset();
loadDefaultShader(p, kCCShaderType_Position_uColor);
}
//按照顶点格式类型载入相应的Shader文件,组成代码片段
void CCShaderCache::loadDefaultShader(CCGLProgram *p, int type)
{
switch (type) {
case kCCShaderType_PositionTextureColor:
//顶点格式为位置+纹理UV+材质色
//从“ccShader_PositionTextureColor_vert.h”和“ccShader_PositionTextureColor_frag.h”中为Shader代码片段加载VS和PS
p->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionTextureColor_vert, ccPositionTextureColor_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNamePosition, kCCVertexAttrib_Position);
//将Shader代码的输入色彩参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameColor, kCCVertexAttrib_Color);
//将Shader代码的输入纹理坐标参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameTexCoord, kCCVertexAttrib_TexCoords);
break;
case kCCShaderType_PositionTextureColorAlphaTest:
//顶点格式为位置+纹理UV+材质色+用于AlphaTest的A通道
//从 p->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionTextureColor_vert, ccPositionTextureColorAlphaTest_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNamePosition, kCCVertexAttrib_Position);
//将Shader代码的输入色彩参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameColor, kCCVertexAttrib_Color);
//将Shader代码的输入玟理坐标参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameTexCoord, kCCVertexAttrib_TexCoords);
break;
case kCCShaderType_PositionColor:
//顶点格式为位置+材质色
p->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionColor_vert ,ccPositionColor_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定 p->addAttribute(kCCAttributeNamePosition, kCCVertexAttrib_Position);
//将Shader代码的输入色彩参数名称与索引进行绑定p->addAttribute(kCCAttributeNameColor, kCCVertexAttrib_Color);
break;
case kCCShaderType_PositionTexture:
//顶点格式为位置+纹理坐标p->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionTexture_vert ,ccPositionTexture_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNamePosition, kCCVertexAttrib_Position);
//将Shader代码的输入色彩参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameTexCoord, kCCVertexAttrib_TexCoords);
break;
case kCCShaderType_PositionTexture_uColor:
//顶点格式为位置+纹理坐标p->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionTexture_uColor_vert, ccPositionTexture_uColor_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNamePosition, kCCVertexAttrib_Position);
//将Shader代码的输入纹理坐标参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameTexCoord, kCCVertexAttrib_TexCoords);
break;
case kCCShaderType_PositionTextureA8Color:
//顶点格式为位置+灰度值p->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionTextureA8Color_vert, ccPositionTextureA8Color_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNamePosition, kCCVertexAttrib_Position);
//将Shader代码的输入色彩参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameColor, kCCVertexAttrib_Color);
//将Shader代码的输入纹理坐标参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute(kCCAttributeNameTexCoord, kCCVertexAttrib_TexCoords);
break;
case kCCShaderType_Position_uColor:
p->initWithVertexShaderByteArray(ccPosition_uColor_vert, ccPosition_uColor_frag);
//将Shader代码的输入位置参数名称与索引进行绑定
p->addAttribute("aVertex", kCCVertexAttrib_Position);
break;
default:
//如果是其它打印错误
CCLOG("cocos2d: %s:%d, error shader type", __FUNCTION__, __LINE__);
return;
}
//将VS与PS进行连接
p->link();
//更新输入参数
p->updateUniforms();
//检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
}
//通过字符串键值查询出相应的Shader代码片段。
CCGLProgram* CCShaderCache::programForKey(const char* key)
{
return (CCGLProgram*)m_pPrograms->objectForKey(key);
}
//将一个新的Shader代码片段设置字符串键值存储到容器中
void CCShaderCache::addProgram(CCGLProgram* program, const char* key)
{
m_pPrograms->setObject(program, key);
}
NS_CC_END
好了，从这个文件我们可以知道。Shader缓冲类是对游戏中用到的Shader文件和代码片段进行统一的管理。
看明白了，自然找一下相应的Shader文件。
可以在ccShaders.cpp中的相应VS,PS的名称上右键弹出菜单第一项打开相应的Shader文件，也可以到Cocos2d-x解压目录下的cocos2dx\shaders目录下找到这些h文件，文件不多，那既然画点，线，面用到的Shader是"ShaderPosition_uColor",在CCShaderCache::loadDefaultShader函数中我们得知其对应的VS文件是：ccShader_Position_uColor_vert.h,PS文件是：ccShader_Position_uColor_frag.h
注：作者用.h来做为扩展名，其实这个用什么做扩展名都无所谓，总之是文本形式的文件就OK！
我们找来看一下：ccShader_Position_uColor_vert.h:
[html] view plaincopy
attribute vec4 a_position; //定义vec4接口变量a_position
uniform mat4 u_MVPMatrix; //传入mat4参数u_MVPMatrix，World矩阵乘View矩阵乘Proj矩阵的累积矩阵
uniform vec4 u_color; //传入vec4参数u_color,用于色彩
uniform float u_pointSize; //传入float 参数u_pointSize,用于点的大小
//如果使用的是OpenGL的ES版本，使用低精度的vec4变量 v_fragmentColor
#ifdef GL_ES
varying lowp vec4 v_fragmentColor;
#else
//如果使用的是OpenGL，使用高精度的vec4变量 v_fragmentColor
varying vec4 v_fragmentColor;
#endif
//VS的入口函数
void main()
{
//顶点x矩阵u_MVPMatrix，将结果设置为VS返回屏幕最终显示位置
gl_Position = u_MVPMatrix * a_position;
//使用变量v_fragmentColor设置为VS输出的顶点大小
gl_PointSize = u_pointSize;
//设置色彩变量值
v_fragmentColor = u_color;
}
";
ccShader_Position_uColor_frag.h:
[html] view plaincopy
//如果使用的是OpenGL的ES版本，float精度设为低精度
#ifdef GL_ES
precision lowp float;
#endif
//这里vec4变量 v_fragmentColor，跟据OpenGL版本选择使用精度。
varying vec4 v_fragmentColor;
//PS的入口函数
void main()
{
//使用变量v_fragmentColor设为Opengl的PS输出色彩值
gl_FragColor = v_fragmentColor;
}
";
前边我们说过，此例程有个BUG。虽然传入了点的大小，但是实际却没有设置成功。作者应该是忘了在渲染前打开启用VS顶点大小功能，回到DrawPrimitivesTest.cpp，把开启和闭闭VS顶点大小的代码加上：
[cpp] view plaincopy
// 设置点大小64
ccPointSize(64);
//半透明的的蓝色
ccDrawColor4B(0,0,255,128);
//glEnable(GL_POINT_SPRITE_ARB);加上此句为正方形,否则为圆形
//此处启用VS顶点大小功能
glEnable(GL_VERTEX_PROGRAM_POINT_SIZE);
//绘制点
ccDrawPoint( ccp(s.width / 2, s.height / 2) );
//检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
// 绘制四个点
CCPoint points[] = { ccp(60,60), ccp(70,70), ccp(60,70), ccp(70,60) };
//点大小为4
ccPointSize(4);
//纯青色
ccDrawColor4B(0,255,255,255);
//绘制四个点
ccDrawPoints( points, 4);
//此处关闭VS顶点大小功能
glDisable(GL_VERTEX_PROGRAM_POINT_SIZE);
//glDisable(GL_POINT_SPRITE_ARB);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
可以看到中心的半透明蓝色圆点和左下方四个小青圆点。
看完ccDrawPoint函数，我们重新进入 CCDrawingPrimitives.cpp看其它的绘制图形函数：
[cpp] view plaincopy
//绘制多个点
//参1为顶点位置数组
//参2为顶点数量
void ccDrawPoints( const CCPoint *points, unsigned int numberOfPoints )
{
//初始化
lazy_init();
//Shader使用顶点位置属性
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
//后面的渲染应用Shader
s_pShader->use();
//设置Shader中的最终结果矩阵参数
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
//设置Shader中的色彩参数，取s_tColor.r地址做为float4参数值的地址传入。实际Shader使用的是s_tColor的所有四个float值。
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
//设置Shader中的大小参数
s_pShader->setUniformLocationWith1f(s_nPointSizeLocation, s_fPointSize);
//这里创建顶点位置数组，用于存储指定数量的顶点位置。这段代码放在这个位置有问题。看下一句分析。
ccVertex2F* newPoints = new ccVertex2F[numberOfPoints];
//如果是32位的系统（Iphone和32位Windows）,这里似乎应该使用一个全局变量
if( sizeof(CCPoint) == sizeof(ccVertex2F) )
{
//将参数指向的顶点位置数据与位置属性进行绑定
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, points);
}
else
{
//ccVertex2F* newPoints = new ccVertex2F[numberOfPoints]应该放在这里更好。因为如果是32位系统，则根本没有必要创建顶点数组。同样把后面的CC_SAFE_DELETE_ARRAY(newPoints);放在这个else的大括号内。
// 如果是64位的系统,则遍历填充数据
for( unsigned int i=0; i<numberOfPoints;i++) {
newPoints[i].x = points[i].x;
newPoints[i].y = points[i].y;
}
//将新创建的顶点位置数组与位置属性进行绑定
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, newPoints);
}
//绘制顶点数组，参1为要绘制的图形为点，参2为顶点起始索引，参3为顶点数量
glDrawArrays(GL_POINTS, 0, (GLsizei) numberOfPoints);
//释放申请的顶点数组占用内存。各位看官，这里可以研讨一下：我个人对在渲染时new这样一个数组后又delete的做法是感觉比较不妥的，可能产生碎片。如果没有多线程渲染，倒是不如直接在开始时就创建好一个固定长的数组，这里直接使用。缺点当然是定长可能会有浪费，但是所有渲染函数可以共用，避免了申请内存的时间开销，效率非常高，而且存的数据不多，占用不了太多的内存。
CC_SAFE_DELETE_ARRAY(newPoints);
//统计渲染调用次数
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//画线函数
//参1:起点位置
//参2:终点位置
void ccDrawLine( const CCPoint& origin, const CCPoint& destination )
{
//初始化
lazy_init();
//定义2个顶点的位置数组
ccVertex2F vertices[2] = {
{origin.x, origin.y},
{destination.x, destination.y}
};
//设定后面的渲染使用Shader
s_pShader->use();
//检错
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//设置Shader中的最终结果矩阵参数
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//设置Shader中的色彩参数，取s_tColor.r地址做为float4参数值的地址传入。实际Shader使用的是s_tColor的所有四个float值。
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//设置Shader中的大小参数
s_pShader->setUniformLocationWith1f(s_nPointSizeLocation, s_fPointSize);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//Shader使用顶点位置属性
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//将新创建的顶点位置数组与位置属性进行绑定
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
//绘制顶点数组，参1为要绘制的图形为线段，参2为顶点起始索引，参3为顶点数量
glDrawArrays(GL_LINES, 0, 2);
//统计渲染调用次数
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//绘制矩形线框
//参1:左下角位置点
//参2:右上角位置点
void ccDrawRect( CCPoint origin, CCPoint destination )
{
//绘制四条边，这样写倒是简单，不过效率不高，因为需要设多次渲染状态并渲染调用多次。不如在这里创建顶点数组调ccDrawPoly 效率高，设一次渲染状态，调用一次渲染处理就OK了。
ccDrawLine(CCPointMake(origin.x, origin.y), CCPointMake(destination.x, origin.y));
ccDrawLine(CCPointMake(destination.x, origin.y), CCPointMake(destination.x, destination.y));
ccDrawLine(CCPointMake(destination.x, destination.y), CCPointMake(origin.x, destination.y));
ccDrawLine(CCPointMake(origin.x, destination.y), CCPointMake(origin.x, origin.y));
}
//绘制实心矩形
//参1:左下角位置点
//参2:右上角位置点
//参3:填充色彩
void ccDrawSolidRect( CCPoint origin, CCPoint destination, ccColor4F color )
{
//创建四个顶点的位置数组
CCPoint vertices[] = {
origin,
ccp(destination.x, origin.y),
destination,
ccp(origin.x, destination.y)
};
//使用顶点位置数组做为参数调用绘制填充多边形
ccDrawSolidPoly(vertices, 4, color );
}
//绘制多线形线框
//参1:顶点位置数组
//参2:顶点数组中的顶点数量
//参3:是否封闭，即是否首尾相连
void ccDrawPoly( const CCPoint *poli, unsigned int numberOfPoints, bool closePolygon )
{
//初始化
lazy_init();
//设定后面的渲染使用Shader
s_pShader->use();
//设置Shader中的最终结果矩阵参数
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
//设置Shader中的顶点色彩参数
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
//Shader使用顶点位置属性
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
//无奈，又把new放判断外边了。
ccVertex2F* newPoli = new ccVertex2F[numberOfPoints];
//32位系统，实际用不到newPoli ,将参数poli与顶点位置属性绑定即可
if( sizeof(CCPoint) == sizeof(ccVertex2F) )
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, poli);
else
{
//64位系统，填充一下数据
for( unsigned int i=0; i<numberOfPoints;i++) {
newPoli[i].x = poli[i].x;
newPoli[i].y = poli[i].y;
}
//将newPoli与顶点位置属性绑定
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, newPoli);
}
//是否首尾相连
if( closePolygon )
glDrawArrays(GL_LINE_LOOP, 0, (GLsizei) numberOfPoints);
else
glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, (GLsizei) numberOfPoints);
//释放申请的顶点位置数组
CC_SAFE_DELETE_ARRAY(newPoli);
//统计渲染调用次数
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//绘制填充色彩的多边形
//参1:顶点数组
//参2:顶点数量
//参3:色彩值
void ccDrawSolidPoly( const CCPoint *poli, unsigned int numberOfPoints, ccColor4F color )
{
//初始化
lazy_init();
//初始化
lazy_init();
//设定后面的渲染使用Shader
s_pShader->use();
//设置Shader中的最终结果矩阵参数
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
//设置Shader中的顶点色彩参数
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation,(GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
//Shader使用顶点位置属性
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
//不说了，你懂的
ccVertex2F* newPoli = new ccVertex2F[numberOfPoints];
if( sizeof(CCPoint) == sizeof(ccVertex2F) )
{
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, poli);
}
else
{
// Mac on 64-bit
for( unsigned int i=0; i<numberOfPoints;i++)
{
newPoli[i] = vertex2( poli[i].x, poli[i].y );
}
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, newPoli);
}
//这里参数1改为GL_TRIANGLE_FAN，即按扇面顺序方式绘制三角形。
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, (GLsizei) numberOfPoints);
//你懂的
CC_SAFE_DELETE_ARRAY(newPoli);
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//绘制圆,在画圆算法中，圆其实是由多个小线段连线构成的封闭多边形线框。段数直多，就越像圆。
//参1:圆心位置
//参2:半径
//参3:圆在逆时针方向的转动角度
//参4:段数
//参5:是否在段起止点处向圆心连线
void ccDrawCircle( const CCPoint& center, float radius, float angle, unsigned int segments, bool drawLineToCenter)
{
//初始化
lazy_init();
//这里设变量additionalSegment为增加段的数量，默认为1。即用来做最后尾部与首部相连以形成封闭线框的线段。
int additionalSegment = 1;
//如果在段起止点处向圆心连线，就再加一条线段。
if (drawLineToCenter)
additionalSegment++;
//通过圆周的弧度除以段数计算每个段所跨的弧度
const float coef = 2.0f * (float)M_PI/segments;
//申请相应的顶点数组，纳闷了这里为什么不用ccVertex2F而使用GLfloat来存顶点的位置，因为一个顶点的位置是二维点，有x,y两个float值才能表示。所以这里在计算内存大小时乘2,段数值它这里用了最大可能情况值(segments + 2),也可以改为segments + additionalSegment，这样如果不在段起止点处向圆心连线，内存申请会小一点，但后面储存圆心也需要做改动处理。
GLfloat *vertices = (GLfloat*)calloc( sizeof(GLfloat)*2*(segments+2), 1);
if( ! vertices )
return;
//for循环每一个段设置顶点位置
for(unsigned int i = 0;i <= segments; i++) {
float rads = i*coef;
GLfloat j = radius * cosf(rads + angle) + center.x;
GLfloat k = radius * sinf(rads + angle) + center.y;
vertices[i*2] = j;
vertices[i*2+1] = k;
}
//存储圆心,这里也可以改动一下效率更好，判断一下additionalSegment是否大于1才处理。
vertices[(segments+1)*2] = center.x;
vertices[(segments+1)*2+1] = center.y;
//你懂的，亲~
s_pShader->use();
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
//这里参数1指定按GL_LINE_STRIP顺序方式绘制线段。
glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, (GLsizei) segments+additionalSegment);
//你懂的~
free( vertices );
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//绘制二次贝塞尔曲线
//参1:起点
//参2:控制点
//参3:结束点
//参4:构成曲线的线段数
void ccDrawQuadBezier(const CCPoint& origin, const CCPoint& control, const CCPoint& destination, unsigned int segments)
{
//初始化
lazy_init();
//创建顶点数组
ccVertex2F* vertices = new ccVertex2F[segments + 1];
//遍历每一段，用计算公式计算点的位置
float t = 0.0f;
for(unsigned int i = 0; i < segments; i++)
{
vertices[i].x = powf(1 - t, 2) * origin.x + 2.0f * (1 - t) * t * control.x + t * t * destination.x;
vertices[i].y = powf(1 - t, 2) * origin.y + 2.0f * (1 - t) * t * control.y + t * t * destination.y;
t += 1.0f / segments;
}
//目标点
vertices[segments].x = destination.x;
vertices[segments].y = destination.y;
//使用Shader进行渲染
s_pShader->use();
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
//这里参数1指定按GL_LINE_STRIP顺序方式绘制线段。
glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, (GLsizei) segments + 1);
CC_SAFE_DELETE_ARRAY(vertices);
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//绘制默认曲率的基数样条。关于基数样条可以参看：http://technet.microsoft.com/zh-cn/4cf6we5y(v=vs.85)
//基数样条是一连串单独的曲线，这些曲线连接起来形成一条较大的曲线。 样条由点的数组和张力参数指定。 基数样条平滑地经过数组中的每个点；曲线的陡度上没有尖角和突然的变化。 下面的插图显示了一组点和经过这一组点中每一点的基数样条。
//参1:顶点位置数组
//参2:构成曲线的线段数
void ccDrawCatmullRom( CCPointArray *points, unsigned int segments )
{
ccDrawCardinalSpline( points, 0.5f, segments );
}
//绘制可指定曲率的基数样条
//参1:顶点位置数组
//参2:曲率
//参3:构成曲线的线段数
void ccDrawCardinalSpline( CCPointArray *config, float tension, unsigned int segments )
{
lazy_init();
ccVertex2F* vertices = new ccVertex2F[segments + 1];
unsigned int p;
float lt;
float deltaT = 1.0f / config->count();
for( unsigned int i=0; i < segments+1;i++) {
float dt = (float)i / segments;
// border
if( dt == 1 ) {
p = config->count() - 1;
lt = 1;
} else {
p = dt / deltaT;
lt = (dt - deltaT * (float)p) / deltaT;
}
// Interpolate
CCPoint pp0 = config->getControlPointAtIndex(p-1);
CCPoint pp1 = config->getControlPointAtIndex(p+0);
CCPoint pp2 = config->getControlPointAtIndex(p+1);
CCPoint pp3 = config->getControlPointAtIndex(p+2);
CCPoint newPos = ccCardinalSplineAt( pp0, pp1, pp2, pp3, tension, lt);
vertices[i].x = newPos.x;
vertices[i].y = newPos.y;
}
s_pShader->use();
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*)&s_tColor.r, 1);
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, (GLsizei) segments + 1);
CC_SAFE_DELETE_ARRAY(vertices);
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
在本例程中，没有展示基数样条，我稍做了下改动,在绘制图形的函数加入了:
[cpp] view plaincopy
//这里创建5个顶点
CCPointArray* tpSplinePtArray = CCPointArray::arrayWithCapacity(5);
//填充顶点
tpSplinePtArray->addControlPoint(ccp(0, 0));
tpSplinePtArray->addControlPoint(ccp(60,100));
tpSplinePtArray->addControlPoint(ccp(250,200));
tpSplinePtArray->addControlPoint(ccp(350,100));
tpSplinePtArray->addControlPoint(ccp(450,280));
//用默认曲率绘制段数为50的绿色基数样条
ccDrawColor4B(0,255,0,255);
ccDrawCatmullRom(tpSplinePtArray,50);
//重置绘制参数值
glLineWidth(1);
ccDrawColor4B(255,255,255,255);
ccPointSize(1);
运行后可以看到多了一条绿色基数样条。
然后继续：
[cpp] view plaincopy
//绘制高阶贝赛尔曲线
//参1:起点
//参2:控制点1
//参3:控制点2
//参4:结束度
//参5:构成曲线的线段数
void ccDrawCubicBezier(const CCPoint& origin, const CCPoint& control1, const CCPoint& control2, const CCPoint& destination, unsigned int segments)
{
lazy_init();
ccVertex2F* vertices = new ccVertex2F[segments + 1];
float t = 0;
for(unsigned int i = 0; i < segments; i++)
{
vertices[i].x = powf(1 - t, 3) * origin.x + 3.0f * powf(1 - t, 2) * t * control1.x + 3.0f * (1 - t) * t * t * control2.x + t * t * t * destination.x;
vertices[i].y = powf(1 - t, 3) * origin.y + 3.0f * powf(1 - t, 2) * t * control1.y + 3.0f * (1 - t) * t * t * control2.y + t * t * t * destination.y;
t += 1.0f / segments;
}
vertices[segments].x = destination.x;
vertices[segments].y = destination.y;
s_pShader->use();
s_pShader->setUniformForModelViewProjectionMatrix();
s_pShader->setUniformLocationWith4fv(s_nColorLocation, (GLfloat*) &s_tColor.r, 1);
ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_Position );
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, (GLsizei) segments + 1);
CC_SAFE_DELETE_ARRAY(vertices);
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
}
//设置静态色彩变量值s_tColor，因为很多绘制图形函数都用到这个值做为色彩参数传入Shader,故要更改色彩，在渲染前调用此函数进行设置即可。这里参数分别代表r,g,b,a,用0.0~1.0来表示0~255的值
void ccDrawColor4F( GLfloat r, GLfloat g, GLfloat b, GLfloat a )
{
s_tColor.r = r;
s_tColor.g = g;
s_tColor.b = b;
s_tColor.a = a;
}
//设置代表顶点大小的静态变量值，用于渲染点时传入Shader
void ccPointSize( GLfloat pointSize )
{
s_fPointSize = pointSize * CC_CONTENT_SCALE_FACTOR();
}
//设置静态色彩变量值s_tColor，这里参数用0~255。
void ccDrawColor4B( GLubyte r, GLubyte g, GLubyte b, GLubyte a )
{
s_tColor.r = r/255.0f;
s_tColor.g = g/255.0f;
s_tColor.b = b/255.0f;
s_tColor.a = a/255.0f;
}
另外，改动两个Cocos2d-x的底层代码：在cocos2dx目录的CCDrawingPrimitives.cpp中
增加线宽：左边是原代码，右边是改后代码
优化画圆
好啦，啰啰嗦嗦总算是把这一章讲完了，希望大家学有所用。下次再见！
Cocos2d-x2.0 -- 从点，线，面学起
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转载自wdp107.iteye.com/blog/1767533
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