Cocos2d-x 的3D开发功能介绍

主要有以下功能:

1. 基本的Sprite3D使用,加载静态模型和动态模型,看 Sprite3DBasicTest

2.Sprite3D对象的旋转,缩放等Action操作

3.Sprite3D中使用Shader特效,实现outLine

4.Animate3D来创建3D动画

5.动态增加3D骨骼,实现怪物添加手持武器功能

6,动态修改骨骼皮肤实现换装功能Sprite3DReskinTest

7.通过包围盒实现3D模型碰撞,Sprite3DWithOBBPerfromanceTest

8.实现水平镜像3D模型,Sprite3DMirrorTest


下面介绍一下Sprite3DTest里面的源码



#include "Sprite3DTest.h"

#include "3d/CCAnimation3D.h"

#include "3d/CCAnimate3D.h"

#include "3d/CCAttachNode.h"

#include "3d/CCRay.h"

#include "3d/CCSprite3D.h"

#include "renderer/CCVertexIndexBuffer.h"

#include "DrawNode3D.h"


1.在Scene中添加3D模型


void Sprite3DBasicTest::addNewSpriteWithCoords(Vec2 p)

{

//这里的obj可以使用3dmax直接导出

//    //option 1: load a obj that contain the texture in it  第一种方法是在模型文件中包含了纹理

//    auto sprite = Sprite3D::create("sprite3dTest/scene01.obj");    

    //option 2: load obj and assign the texture   第二种方法是在模型文件中不包含纹理

    auto sprite =Sprite3D::create("Sprite3DTest/boss1.obj");

    sprite->setScale(3.f);

    sprite->setTexture("Sprite3DTest/boss.png");

    //在Sprite3D中包含了一些基本的Shader特效,下面是让3D模型实现outline

    //sprite->setEffect(cocos2d::EFFECT_OUTLINE);    

    //add to scene

    addChild( sprite );

    sprite->setPositionVec2( p.x, p.y) );

    ActionInterval* action;

    float random = CCRANDOM_0_1();

    

    if( random < 0.20 )

        action = ScaleBy::create(3,2);

    else if(random <0.40)

        action = RotateBy::create(3,360);

    else if( random <0.60)

        action = Blink::create(1,3);

    else if( random <0.8 )

        action = TintBy::create(2,0, -255, -255);

    else

        action = FadeOut::create(2);

    auto action_back = action->reverse();

    auto seq = Sequence::create( action, action_back,nullptr );   

    sprite->runActionRepeatForever::create(seq) );

//以上大家看到Sprite3D起始和Sprite类似都可以实现各种Action

}

void Sprite3DBasicTest::onTouchesEnded(conststd::vector<Touch*>& touches,Event* event)

{

    for (auto touch: touches)

    {

        auto location = touch->getLocation();

        //触摸屏幕添加3D模型

        addNewSpriteWithCoords( location );

    }

}

2.透过触摸屏幕拖动模型移动



Sprite3DHitTest::Sprite3DHitTest()

{

    auto s =Director::getInstance()->getWinSize();

    auto sprite1 =Sprite3D::create("Sprite3DTest/boss1.obj");

    

    sprite1->setScale(4.f);

    sprite1->setTexture("Sprite3DTest/boss.png");

    sprite1->setPositionVec2(s.width/2, s.height/2) );

    

    //add to scene

    addChild( sprite1 );

    sprite1->runAction(RepeatForever::create(RotateBy::create(3,360)));

    

    auto sprite2 =Sprite3D::create("Sprite3DTest/boss1.obj");

    

    sprite2->setScale(4.f);

    sprite2->setTexture("Sprite3DTest/boss.png");

    sprite2->setPositionVec2(s.width/2, s.height/2) );

    sprite2->setAnchorPoint(Vec2(0.5,0.5));

    

    //add to scene

    addChild( sprite2 );

    sprite2->runAction(RepeatForever::create(RotateBy::create(3, -360)));

    

    

    // Make sprite1 touchable

    auto listener1 =EventListenerTouchOneByOne::create();

    listener1->setSwallowTouches(true);

    

    listener1->onTouchBegan = [](Touch* touch,Event* event){

        auto target = static_cast<Sprite3D*>(event->getCurrentTarget());

      

        Rect rect = target->getBoundingBox();        

        if (rect.containsPoint(touch->getLocation()))

        {

            log("sprite3d began... x = %f, y = %f", touch->getLocation().x, touch->getLocation().y);

            target->setOpacity(100);

            return true;

        }

        return false;

    };

    

    listener1->onTouchMoved = [](Touch* touch,Event* event){

        auto target = static_cast<Sprite3D*>(event->getCurrentTarget());

        target->setPosition(target->getPosition() + touch->getDelta());

    };

    

    listener1->onTouchEnded = [=](Touch* touch,Event* event){

        auto target = static_cast<Sprite3D*>(event->getCurrentTarget());

        log("sprite3d onTouchesEnded.. ");

        target->setOpacity(255);

    };

    

    _eventDispatcher->addEventListenerWithSceneGraphPriority(listener1, sprite1);

    _eventDispatcher->addEventListenerWithSceneGraphPriority(listener1->clone(), sprite2);

    

}

3.在一个Sprite3D上使用Shader


Effect3D继承REF封装了Shader的处理

Effect3DOutline继承了Effect3D,封装了Outline类型的Shader

EffectSprite3D继承了Sprite3D封装了对Effect3DOutline的调用

class Effect3D : publicRef

{

public:

    virtual void draw(constMat4 &transform) = 0;

    virtual void setTarget(EffectSprite3D *sprite) =0;

protected:

    Effect3D() : _glProgramState(nullptr) {}

    virtual ~Effect3D()

    {

        CC_SAFE_RELEASE(_glProgramState);

    }

protected:

    GLProgramState* _glProgramState;

};


class Effect3DOutline: publicEffect3D

{

public:

    static Effect3DOutline* create();

    

    void setOutlineColor(constVec3& color);

    

    void setOutlineWidth(float width);

    

    virtual void draw(constMat4 &transform) override;

    virtual void setTarget(EffectSprite3D *sprite) override;

protected:

    

    Effect3DOutline();

    virtual ~Effect3DOutline();

    

    bool init();

    

    Vec3 _outlineColor;

    float _outlineWidth;

    //weak reference

    EffectSprite3D* _sprite;

#if (CC_TARGET_PLATFORM == CC_PLATFORM_ANDROID)

    EventListenerCustom* _backToForegroundListener;

#endif

    

protected:

    static const std::string _vertShaderFile;

    static const std::string _fragShaderFile;

    static const std::string _keyInGLProgramCache;

    

    static const std::string _vertSkinnedShaderFile;

    static const std::string _fragSkinnedShaderFile;

    static const std::string _keySkinnedInGLProgramCache;

    

    static GLProgram* getOrCreateProgram(bool isSkinned =false);

};

class EffectSprite3D : publicSprite3D

{

public:

    static EffectSprite3D* createFromObjFileAndTexture(conststd::string& objFilePath, const std::string& textureFilePath);

    static EffectSprite3D* create(conststd::string& path);

    

    void setEffect3D(Effect3D* effect);

    void addEffect(Effect3DOutline* effect,ssize_t order);

    virtual void draw(Renderer *renderer,const Mat4 &transform, uint32_t flags) override;

protected:

    EffectSprite3D();

    virtual ~EffectSprite3D();

    

    std::vector<std::tuple<ssize_t,Effect3D*,CustomCommand>> _effects;

    Effect3D* _defaultEffect;

    CustomCommand _command;

};


class Sprite3DEffectTest : public Sprite3DTestDemo

{

public:

    CREATE_FUNC(Sprite3DEffectTest);

    Sprite3DEffectTest();

    virtual std::string title()const override;

    virtual std::string subtitle()const override;

    

    void addNewSpriteWithCoords(Vec2 p);

    

    void onTouchesEnded(conststd::vector<Touch*>& touches,Event* event);

};




const std::stringEffect3DOutline::_vertShaderFile = "Shaders3D/OutLine.vert";

const std::stringEffect3DOutline::_fragShaderFile = "Shaders3D/OutLine.frag";

const std::stringEffect3DOutline::_keyInGLProgramCache = "Effect3DLibrary_Outline";


const std::stringEffect3DOutline::_vertSkinnedShaderFile = "Shaders3D/SkinnedOutline.vert";

const std::stringEffect3DOutline::_fragSkinnedShaderFile = "Shaders3D/OutLine.frag";

const std::stringEffect3DOutline::_keySkinnedInGLProgramCache = "Effect3DLibrary_Outline";

GLProgramEffect3DOutline::getOrCreateProgram(bool isSkinned/* = false */ )

{

    if(isSkinned)

    {

        auto program = GLProgramCache::getInstance()->getGLProgram(_keySkinnedInGLProgramCache);

        if(program == nullptr)

        {

            program = GLProgram::createWithFilenames(_vertSkinnedShaderFile,_fragSkinnedShaderFile);

            GLProgramCache::getInstance()->addGLProgram(program,_keySkinnedInGLProgramCache);

        }

        return program;

    }

    else

    {

        auto program = GLProgramCache::getInstance()->getGLProgram(_keyInGLProgramCache);

        if(program == nullptr)

        {

            program = GLProgram::createWithFilenames(_vertShaderFile,_fragShaderFile);

            GLProgramCache::getInstance()->addGLProgram(program,_keyInGLProgramCache);

        }

        return program;

    }


}


Effect3DOutlineEffect3DOutline::create()

{

    Effect3DOutline* effect =new (std::nothrow)Effect3DOutline();

    if(effect && effect->init())

    {

        effect->autorelease();

        return effect;

    }

    else

    {

        CC_SAFE_DELETE(effect);

        return nullptr;

    }

}


bool Effect3DOutline::init()

{

    

    return true;

}


Effect3DOutline::Effect3DOutline()

_outlineWidth(1.0f)

_outlineColor(1,11)

_sprite(nullptr)

{

#if (CC_TARGET_PLATFORM == CC_PLATFORM_ANDROID)

    _backToForegroundListener = EventListenerCustom::create(EVENT_RENDERER_RECREATED,

                                                          [this](EventCustom*)

                                                          {

                                                              auto glProgram = _glProgramState->getGLProgram();

                                                              glProgram->reset();

                                                              glProgram->initWithFilenames(_vertShaderFile, _fragShaderFile);

                                                              glProgram->link();

                                                              glProgram->updateUniforms();

                                                          }

                                                          );

    Director::getInstance()->getEventDispatcher()->addEventListenerWithFixedPriority(_backToForegroundListener, -1);

#endif

}


Effect3DOutline::~Effect3DOutline()

{

#if (CC_TARGET_PLATFORM == CC_PLATFORM_ANDROID)

    Director::getInstance()->getEventDispatcher()->removeEventListener(_backToForegroundListener);

#endif

}


void Effect3DOutline::setOutlineColor(constVec3& color)

{

    if(_outlineColor != color)

    {

        _outlineColor = color;

        if(_glProgramState)

            _glProgramState->setUniformVec3("OutLineColor",_outlineColor);

    }

}


void Effect3DOutline::setOutlineWidth(float width)

{

    if(_outlineWidth != width)

    {

        _outlineWidth = width;

        if(_glProgramState)

            _glProgramState->setUniformFloat("OutlineWidth",_outlineWidth);

    }

}


void Effect3DOutline::setTarget(EffectSprite3D *sprite)

{

    CCASSERT(nullptr != sprite &&nullptr != sprite->getMesh(),"Error: Setting a null pointer or a null mesh EffectSprite3D to Effect3D");

    

    if(sprite != _sprite)

    {

        GLProgram* glprogram;

        if(!sprite->getMesh()->getSkin())

            glprogram = GLProgram::createWithFilenames(_vertShaderFile,_fragShaderFile);

        else

            glprogram = GLProgram::createWithFilenames(_vertSkinnedShaderFile,_fragSkinnedShaderFile);


        _glProgramState = GLProgramState::create(glprogram);


        _glProgramState->retain();

        _glProgramState->setUniformVec3("OutLineColor",_outlineColor);

        _glProgramState->setUniformFloat("OutlineWidth",_outlineWidth);

    

        

        _sprite = sprite;

        

        auto mesh = sprite->getMesh();

        long offset = 0;

        for (auto i =0; i < mesh->getMeshVertexAttribCount(); i++)

        {

            auto meshvertexattrib = mesh->getMeshVertexAttribute(i);

            

            _glProgramState->setVertexAttribPointer(s_attributeNames[meshvertexattrib.vertexAttrib],

                                                    meshvertexattrib.size,

                                                    meshvertexattrib.type,

                                                    GL_FALSE,

                                                    mesh->getVertexSizeInBytes(),

                                                    (void*)offset);

            offset += meshvertexattrib.attribSizeBytes;

        }

        

        Color4F color(_sprite->getDisplayedColor());

        color.a = _sprite->getDisplayedOpacity() /255.0f;

        _glProgramState->setUniformVec4("u_color",Vec4(color.r, color.g, color.b, color.a));

    }

    

}


static void MatrixPalleteCallBack(GLProgram* glProgram, Uniform* uniform,int paletteSize, const float* palette)

{

    glUniform4fv( uniform->location, (GLsizei)paletteSize, (constfloat*)palette );

}


void Effect3DOutline::draw(constMat4 &transform)

{

    //draw

    Color4F color(_sprite->getDisplayedColor());

    color.a = _sprite->getDisplayedOpacity() /255.0f;

    _glProgramState->setUniformVec4("u_color",Vec4(color.r, color.g, color.b, color.a));

    if(_sprite && _sprite->getMesh())

    {

        glEnable(GL_CULL_FACE);

        glCullFace(GL_FRONT);

        glEnable(GL_DEPTH_TEST);

        

        auto mesh = _sprite->getMesh();

        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mesh->getVertexBuffer());

        

        auto skin = _sprite->getMesh()->getSkin();

        if(_sprite && skin)

        {

            auto function = std::bind(MatrixPalleteCallBack,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2,

                                      skin->getMatrixPaletteSize(), (float*)skin->getMatrixPalette());

            _glProgramState->setUniformCallback("u_matrixPalette", function);

        }

        

        if(_sprite)

            _glProgramState->apply(transform);

 

        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, mesh->getIndexBuffer());

        glDrawElements(mesh->getPrimitiveType(), mesh->getIndexCount(), mesh->getIndexFormat(),0);

        CC_INCREMENT_GL_DRAWN_BATCHES_AND_VERTICES(1, mesh->getIndexCount());

        

        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,0);

        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,0);

        glDisable(GL_DEPTH_TEST);

        glCullFace(GL_BACK);

        glDisable(GL_CULL_FACE);

    }

}


void EffectSprite3D::draw(cocos2d::Renderer *renderer,const cocos2d::Mat4 &transform,uint32_t flags)

{

    for(auto &effect : _effects)

    {

        if(std::get<0>(effect) >=0)

            break;

        CustomCommand &cc = std::get<2>(effect);

        cc.func = CC_CALLBACK_0(Effect3D::draw,std::get<1>(effect),transform);

        renderer->addCommand(&cc);

        

    }

    

    if(!_defaultEffect)

    {

        Sprite3D::draw(renderer, transform, flags);

    }

    else

    {

        _command.init(_globalZOrder);

        _command.func =CC_CALLBACK_0(Effect3D::draw,_defaultEffect, transform);

        renderer->addCommand(&_command);

    }

    

    for(auto &effect : _effects)

    {

        if(std::get<0>(effect) <=0)

            continue;

        CustomCommand &cc = std::get<2>(effect);

        cc.func = CC_CALLBACK_0(Effect3D::draw,std::get<1>(effect),transform);

        renderer->addCommand(&cc);

        

    }

}

//Sprite3DEffectTest中实现了对Sprite3DEffect的加载

Sprite3DEffectTest::Sprite3DEffectTest()

{

    auto s =Director::getInstance()->getWinSize();

    addNewSpriteWithCoords(Vec2(s.width/2, s.height/2) );

    

    auto listener =EventListenerTouchAllAtOnce::create();

    listener->onTouchesEnded = CC_CALLBACK_2(Sprite3DEffectTest::onTouchesEnded,this);

    _eventDispatcher->addEventListenerWithSceneGraphPriority(listener,this);

}


void Sprite3DEffectTest::addNewSpriteWithCoords(Vec2 p)

{

    //option 2: load obj and assign the texture

    auto sprite =EffectSprite3D::createFromObjFileAndTexture("Sprite3DTest/boss1.obj","Sprite3DTest/boss.png");

    Effect3DOutline* effect =Effect3DOutline::create();

    sprite->addEffect(effect, -1);

    effect->setOutlineColor(Vec3(1,0,0));

    effect->setOutlineWidth(0.01f);

    

    Effect3DOutline* effect2 =Effect3DOutline::create();

    sprite->addEffect(effect2, -2);

    effect2->setOutlineWidth(0.02f);

    effect2->setOutlineColor(Vec3(1,1,0));

    //sprite->setEffect3D(effect);

    sprite->setScale(6.f);

    

    //add to scene

    addChild( sprite );

    

    sprite->setPositionVec2( p.x, p.y) );

    

    ActionInterval* action;

    float random = CCRANDOM_0_1();

    

    if( random < 0.20 )

        action = ScaleBy::create(3,2);

    else if(random <0.40)

        action = RotateBy::create(3,360);

    else if( random <0.60)

        action = Blink::create(1,3);

    else if( random <0.8 )

        action = TintBy::create(2,0, -255, -255);

    else

        action = FadeOut::create(2);

    auto action_back = action->reverse();

    auto seq = Sequence::create( action, action_back,nullptr );

    

    sprite->runActionRepeatForever::create(seq) );

}


void Sprite3DEffectTest::onTouchesEnded(conststd::vector<Touch*>& touches,Event* event)

{

    for (auto touch: touches)

    {

        auto location = touch->getLocation();

        

        addNewSpriteWithCoords( location );

    }

}

4.加载包含了3D纹理和动画的C3B文件,具体转化方法为在tools下使用fbx-conv.exe将3dmax导出的文件转化为c3b

用Sprite3D来加载c3b,用Animation3D,和Animate3D来创建动画

   auto animation = Animation3D::create(fileName);

    if (animation)

    {

        auto animate = Animate3D::create(animation);

       sprite->runAction(RepeatForever::create(animate));

 }



void Sprite3DWithSkinTest::addNewSpriteWithCoords(Vec2 p)

{

    std::string fileName ="Sprite3DTest/orc.c3b";

    auto sprite = EffectSprite3D::create(fileName);

    sprite->setScale(3);

    sprite->setRotation3D(Vec3(0,180,0));

    addChild(sprite);

    sprite->setPositionVec2( p.x, p.y) );

    auto animation = Animation3D::create(fileName);

    if (animation)

    {

        auto animate = Animate3D::create(animation);

        bool inverse = (std::rand() %3 == 0);


        int rand2 = std::rand();

        float speed = 1.0f;

        if(rand2 % 3 ==1)

        {

            speed = animate->getSpeed() + CCRANDOM_0_1();

        }

        else if(rand2 %3 == 2)

        {

            speed = animate->getSpeed() - 0.5 * CCRANDOM_0_1();

        }

        animate->setSpeed(inverse ? -speed : speed);


        sprite->runAction(RepeatForever::create(animate));

    }

}

5.在以上模型和动画中添加特效(方法和在静态模型上一样)



void Sprite3DWithSkinOutlineTest::addNewSpriteWithCoords(Vec2 p)

{

     std::string fileName ="Sprite3DTest/orc.c3b";

    auto sprite = EffectSprite3D::create(fileName);

    

    Effect3DOutline* effect =Effect3DOutline::create();

    effect->setOutlineColor(Vec3(1,0,0));

    effect->setOutlineWidth(0.01f);

    sprite->addEffect(effect, -1);


    

    Effect3DOutline* effect2 =Effect3DOutline::create();

    effect2->setOutlineWidth(0.02f);

    effect2->setOutlineColor(Vec3(1,1,0));

    sprite->addEffect(effect2, -2);


    

    sprite->setScale(3);

    sprite->setRotation3D(Vec3(0,180,0));

    addChild(sprite);

    sprite->setPositionVec2( p.x, p.y) );

    

    auto animation =

posted @ 2015-10-12 23:42  Anzhongliu  阅读(474)  评论(0编辑  收藏  举报