LayaBox引擎3D源码阅读（二、关于Camera渲染的研究）

前言

摄像机在3D引擎充当着眼睛的作用，能看到什么不能看到什么，都是Camera中的属性所决定。因此我打算首先研究Camera中的一部分代码，以此来研究Laya在3D渲染方面的知识。

本文只去了解Camera在帧渲染过程中做了什么，具体每个细节如何实现，还需要慢慢研究的。

正文

摄像机渲染函数做了什么

摄像机渲染函数render定义于laya.d3.js中，由帧循环渲染提交函数调用。

点击查看代码

//渲染
render(shader=null,replacementTag=null){
    if(!this._scene){
        return;
    }
    var gl = Laya.LayaGL.instance;//WebGL2RenderingContext
    var context = RenderContext3D._instance;//RenderContext3D
    var scene = context.scene = this._scene;//Laya.Scene3D 当前场景
    ...//关于阴影部分的逻辑代码
    context.camera = this;
    scene._preRenderScript();//Script脚本渲染前执行函数 执行脚本的onPreRender函数
    //渲染对象
    var renderTar = this._renderTexture || this._offScreenRenderTexture;
    
    //开始渲染...........
    
    //绑定帧缓冲区
    //bindFrameBuffer，将renderTar的WebGLFrameBuffer绑定
    (renderTar) && (renderTar._start());
    //计算出当前摄像机的视窗范围
    context.viewport = this.viewport;
    this._prepareCameraToRender();
    this._applyViewProject(context,this.viewMatrix,this._projectionMatrix,renderTar ? true:false);
    //***视野剪裁
    scene._preCulling(context,this,shader,replacementTag);
    //Scene3D的场景清除函数，主要设置WebGL渲染视窗
    //gl.viewport
    //gl.enable(gl.SCISSOR_TEST);//开启视野剪裁
    //gl.scissor(x,y,w,h)//设置视野范围
    scene._clear(gl,context);
    //**渲染场景
    scene._renderScene(context);
    //用户脚本执行
    scene._postRenderScript();
    (renderTar) && (renderTar._end());
    
    //结束渲染..........
    
    //其余逻辑..
}

上面渲染函数核心就是渲染开始调用renderTar._start()到渲染结束renderTar._end之间的逻辑。
每一步都会做很多事情，都值得深入研究。

渲染开始

(renderTar) && (renderTar._start());
首先渲染开始绑定帧缓冲区，将renderTar的WebGLFrameBuffer绑定到WebGL

设置渲染视窗

context.viewport = this.viewport;
这一步也会计算摄像机的视窗范围，视窗范围一般就是游戏窗口的大小。

设置shader中的视图矩阵信息

this._applyViewProject(context, this.viewMatrix, this._projectionMatrix, renderTar ? true : false);
这部分设置了着色器程序里面的视图矩阵信息，这部分逻辑还需要比较扎实的矩阵知识，这样才知道每个矩阵为什么之间要这样运算。

视野裁剪

scene._preCulling(context, this, shader, replacementTag);
这部分通过算法设置render是否显示，如果显示就提交渲染提交，这部分是比较重要的函数，适合深入研究。

清除场景

上面的步骤都是对于数据的准备，接下来就开始进入渲染步骤了。
scene._clear(gl, context);
这一步清除当前场景

场景渲染

scene._renderScene(context);
这一步就是实质的场景渲染函数的逻辑了，也是很值得深入研究的一部分逻辑。这里面就对应很多很多场景渲染函数，我个人打算是先简单浏览一遍这部分所有代码，再看看对应的书籍，最后再来细读这部分代码。这个过程尽管很长，不过对于刚入坑3D游戏开发的，个人认为这是比较稳妥的线路。3D的关于图形学的技术比2D复杂太多了，慢慢学习吧~~！