Cocos2Dx之游戏启动过程-欧阳左至
来源:互联网 发布:win下查看mac文件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 00:32
Cocos2Dx应用由导演(CCDirector)、场景(CCSprite)、层(CCLayer)和精灵(CCSprite)构成。导演负责管理整个游戏。映射到操作系统,每个操作系统需要的应用入口都不一样。可以看到CCApplication是平台相关的,每个操作系统平台都有自己的CCApplication实现 ,具体代码放在platform下面。为了对开发者透明,Cocos2Dx给出了AppDelegate,一个AppDelegate就是继承自CCApplication的一个代表该应用的代理者。Cocos2Dx提供了Python脚本帮我我们生成所有平台的项目文件,自己不用手动去选择设置合适的CCApplication。
AppDelegate一般只是暴露CCApplicationProtocol的几个重载函数给开发者。
class
AppDelegate :
private
cocos2d::CCApplication
{
public
:
AppDelegate();
virtual
~AppDelegate();
virtual
bool
applicationDidFinishLaunching();
virtual
void
applicationDidEnterBackground();
virtual
void
applicationWillEnterForeground();
};
我们只需要给出applicationDidFinishLaunching、applicationDidEnterBackground和applicationWillEnterForeground的实现即可。暴露给开发者的应用入口,看不到操作系统的细节,封装得很好。
在AppDelegate::applicationDidFinishLaunching()中,我们会创建导演和场景,然后调用导演的runWithScene函数。
bool
AppDelegate::applicationDidFinishLaunching()
{
CCDirector *pDirector = CCDirector::sharedDirector();
pDirector->setOpenGLView(CCEGLView::sharedOpenGLView());
CCSize screenSize = CCEGLView::sharedOpenGLView()->getFrameSize();
CCSize designSize = CCSizeMake(480, 320);
CCEGLView::sharedOpenGLView()->setDesignResolutionSize(designSize.width, designSize.height, kResolutionNoBorder);
CCScene * pScene = CCScene::create();
CCLayer * pLayer =
new
TestController();
pLayer->autorelease();
//将CCLayer添加到自动回收池当中,但并不会立即释放。随后的addChild会调用CCLayer的retain函数,增加一次饮用计数
pScene->addChild(pLayer);
pDirector->runWithScene(pScene);
return
true
;
}
我们创建好了导演,如何跟操作系统的入口函数关联起来呢?同样以WIN32为例。
int
APIENTRY _tWinMain(
HINSTANCE
hInstance,
HINSTANCE
hPrevInstance,
LPTSTR
lpCmdLine,
int
nCmdShow)
{
UNREFERENCED_PARAMETER(hPrevInstance);
UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);
AppDelegate app;
CCEGLView* eglView = CCEGLView::sharedOpenGLView();
eglView->setViewName(
"TestCpp"
);
eglView->setFrameSize(960, 640);
return
CCApplication::sharedApplication()->run();
}
在操作系统的入口函数,我们创建了AppDelegate对象。此时为调用AppDelegate的构造函数,其为空,进一步调用基类CCApplication的构造函数,也只是简单初始化一些成员,没有其他动作。CCEGLView::sharedOpenGLView()构造一个窗口,如果你了解WIN32 API,那么CCEGLView的Create函数看着就非常熟悉。首先创建一个窗口样式WNDCLASS,然后创建一个窗口。窗口创建完毕后,调用initGL()初始化OpenGL。最后,检查是否支持触控,如果支持,调用user32.dll里的RegisterTouchWindow函数将刚刚创建的窗口进行注册,操作系统将触控事件发送给我们创建的窗口。这个窗口后面会作为游戏界面的容器,我们的游戏也就能够接收到操作系统发送过来的触控消息了。
bool
CCEGLView::Create()
{
bool
bRet =
false
;
do
{
CC_BREAK_IF(m_hWnd);
HINSTANCE
hInstance = GetModuleHandle( NULL );
WNDCLASS wc;
// Windows Class Structure
wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_OWNDC;
wc.lpfnWndProc = _WindowProc;
// WndProc Handles Messages
wc.cbClsExtra = 0;
// No Extra Window Data
wc.cbWndExtra = 0;
// No Extra Window Data
wc.hInstance = hInstance;
// Set The Instance
wc.hIcon = LoadIcon( NULL, IDI_WINLOGO );
// Load The Default Icon
wc.hCursor = LoadCursor( NULL, IDC_ARROW );
// Load The Arrow Pointer
wc.hbrBackground = NULL;
// No Background Required For GL
wc.lpszMenuName = m_menu;
//
wc.lpszClassName = kWindowClassName;
// Set The Class Name
CC_BREAK_IF(! RegisterClass(&wc) && 1410 != GetLastError());
RECT rcDesktop;
GetWindowRect(GetDesktopWindow(), &rcDesktop);
WCHAR
wszBuf[50] = {0};
MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, m_szViewName, -1, wszBuf,
sizeof
(wszBuf));
m_hWnd = CreateWindowEx(
WS_EX_APPWINDOW | WS_EX_WINDOWEDGE,
// Extended Style For The Window
kWindowClassName,
// Class Name
wszBuf,
// Window Title
WS_CAPTION | WS_POPUPWINDOW | WS_MINIMIZEBOX,
// Defined Window Style
0, 0,
// Window Position
//TODO: Initializing width with a large value to avoid getting a wrong client area by 'GetClientRect' function.
1000,
// Window Width
1000,
// Window Height
NULL,
// No Parent Window
NULL,
// No Menu
hInstance,
// Instance
NULL );
CC_BREAK_IF(! m_hWnd);
bRet = initGL();
if
(!bRet) destroyGL();
CC_BREAK_IF(!bRet);
s_pMainWindow =
this
;
bRet =
true
;
}
while
(0);
m_bSupportTouch = CheckTouchSupport();
if
(m_bSupportTouch)
{
m_bSupportTouch = (s_pfRegisterTouchWindowFunction(m_hWnd, 0) != 0);
}
return
bRet;
}
在WIN 32入口函数_tWinMain的最后,我们调用CCApplication::sharedApplication()->run(),实际上是调用的是cocos2dx\platform\win32\CCApplication.cpp的run函数。
int
CCApplication::run()
{
//在注册表里设置PVRFrame的快捷键。PVRFrame是由Imagination Technologies开发的一套模拟OpenGL ES的环境。
//http://community.imgtec.com/developers/powervr/tools/pvrvframe/
PVRFrameEnableControlWindow(
false
);
//目的是获取精确时间
QueryPerformanceFrequency(&nFreq);
QueryPerformanceCounter(&nLast);
//调用AppDelegate的applicationDidFinishLaunching回调函数创建好了当前游戏场景
if
(!applicationDidFinishLaunching())
{
return
0;
}
//游戏场景已经设置了,可以显示窗口
CCEGLView* pMainWnd = CCEGLView::sharedOpenGLView();
pMainWnd->centerWindow();
ShowWindow(pMainWnd->getHWnd(), SW_SHOW);
//主循环
while
(1)
{
if
(! PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE))
{
// 获取当前时间
QueryPerformanceCounter(&nNow);
// 达到了指定的时间间隔,绘制下一帧,否则放弃CPU
if
(nNow.QuadPart - nLast.QuadPart > m_nAnimationInterval.QuadPart)
{
nLast.QuadPart = nNow.QuadPart;
CCDirector::sharedDirector()->mainLoop();
}
else
{
Sleep(0);
}
continue
;
}
}
return
(
int
) msg.wParam;
}
QueryPerformanceFrequency(&nFreq)和QueryPerformanceCounter(&nLast)目的是获取精确的时间间隔。在定时前先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部计时器的时钟频率。接着在需要严格计时的事件发生前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter(),利用两次获得的计数之差和时钟频率,就可以计算出事件经历的精确时间。数据类型LARGE_INTEGER既可以是一个作为8字节长的整数,也可以是作为两个4字节长的整数的联合结构,其具体用法根据编译器是否支持64位而定。这里使用的是64位的QuadPart。
setAnimationInterval使用的单位是秒,内部通过Tick来做的判断,所以setAnimationInterval内部将传入的帧间隔乘以了始终频率。
nNow存放着当前的Tick,nLast存放着前一帧绘制的时间,通过检查是否过了我们设定的帧间隔时间等价的Tick来决定是否绘制下一帧。如果需要绘制,调用CCDisplayLinkDirector::mainLoop()。这里已经到了所有平台通用的代码了。
为了比较,我们再看看Android的应用入口。代码位于cocos2dx\platform\android\CCApplication.cpp。Android使用的CCApplication很简单,直接就去调用AppDelegate的applicationDidFinishLaunching回调函数创建好了当前游戏场景。因为Android的窗口创建是通过Java Cocos2dxActivity实现的。
但Android怎么走到CCDirector::sharedDirector()->mainLoop()呢?毕竟mainLoop()才是Cocos2Dx的主循环。CCApplication的run()实现只是调用了applicationDidFinishLaunching。我们反过来看,首先看Android上谁调用了CCDirector::sharedDirector()->mainLoop():
cocos2dx\platform\android\jni¡¢Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer.cpp
JNIEXPORT
void
JNICALL Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeRender(JNIEnv* env) {
cocos2d::CCDirector::sharedDirector()->mainLoop();
}
Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeRender是一个本地方法,从名字上,可以看出它映射到的Java方法是:Cocos2dxRenderer的private static native void nativeRender()。这个Java方法会在Cocos2dxRenderer的void onDrawFrame(final GL10 gl)中被唯一地调用。
onDrawFrame是android.opengl.GLSurfaceView.Renderer提供了一个专供覆盖的方法。用来为GLSurfaceView提供渲染所需的Render。
GLSurfaceView是一个很好的基类对于构建一个使用OpenGL ES进行部分或全部渲染的应用程序。它可以帮助我们更容易地使用OpenGL ES渲染你的应用程序。它提供了粘合代码把OpenGL ES连接到你的视图系统,也提供粘合代码使得OpenGL ES按照Acticity(活动)的生命周期工作,它创建和管理一个独立的渲染线程,产生平滑的动画。 在Android上开发动画,主要也是提供一个自己的继承自android.opengl.GLSurfaceView.Renderer的Render。
android.opengl.GLSurfaceView.Renderer还有两个方法:
onSurfaceCreated() :在开始渲染的时候被调用
onSurfaceChanged():该方法在Surface大小改变时被调用
onSurfaceChanged在Cocos2Dx中什么也不需要做。onSurfaceCreated会调用Cocos2dxRenderer.nativeInit(this.mScreenWidth, this.mScreenHeight),对应的C++原生代码一般都是App自己提供的实现。比如:
samples\Cpp\HelloCpp\proj.android\jni\hellocpp\main.cpp
void
Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeInit(JNIEnv* env, jobject thiz, jint w, jint h)
{
if
(!CCDirector::sharedDirector()->getOpenGLView())
{
CCEGLView *view = CCEGLView::sharedOpenGLView();
view->setFrameSize(w, h);
AppDelegate *pAppDelegate =
new
AppDelegate();
CCApplication::sharedApplication()->run();
}
else
{
ccGLInvalidateStateCache();
CCShaderCache::sharedShaderCache()->reloadDefaultShaders();
ccDrawInit();
CCTextureCache::reloadAllTextures();
CCNotificationCenter::sharedNotificationCenter()->postNotification(EVENT_COME_TO_FOREGROUND, NULL);
CCDirector::sharedDirector()->setGLDefaultValues();
}
}
Android进一步的细节已经涉及到Android内部实现。这里就不进一步讨论了。
回到CCDisplayLinkDirector::mainLoop()。由于CCDirector只有CCDisplayLinkDirector一个子类,所以代码中使用CCDirector::mainLoop()的地方就是CCDisplayLinkDirector::mainLoop()。
void
CCDisplayLinkDirector::mainLoop(
void
)
{
if
(m_bPurgeDirecotorInNextLoop)
{
m_bPurgeDirecotorInNextLoop =
false
;
purgeDirector();
}
else
if
(! m_bInvalid)
{
drawScene();
CCPoolManager::sharedPoolManager()->pop();
}
}
如果程序调用了CCDirector的end()函数,设置m_bPurgeDirecotorInNextLoop为true,意味需要进行CCDirector的清理工作了。end()并不会自己做清理工作。设置m_bPurgeDirecotorInNextLoop后,Cocos2Dx还是会等到帧间隔时间到期以后,才真正地去做清理工作。
如果程序并没有调用end(),还在继续运行,每当帧间隔时间到期以后,调用drawScene()绘制新的场景。随后,做一次内存回收池的释放。
void
CCDirector::drawScene(
void
)
{
//计算上次drawScene到现在的时间变化dt,dt会传给调度器
calculateDeltaTime();
if
(! m_bPaused)
{
m_pScheduler->update(m_fDeltaTime);
}
//清除当前缓冲区的颜色缓冲和深度缓冲
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
if
(m_pNextScene)
{
setNextScene();
}
kmGLPushMatrix();
//绘制当前的场景
if
(m_pRunningScene)
{
m_pRunningScene->visit();
}
//通知setNotificationNode注册的CCNode
if
(m_pNotificationNode)
{
m_pNotificationNode->visit();
}
if
(m_bDisplayStats)
{
showStats();
}
kmGLPopMatrix();
m_uTotalFrames++;
if
(m_pobOpenGLView)
{
m_pobOpenGLView->swapBuffers();
}
if
(m_bDisplayStats)
{
calculateMPF();
}
}
drawScene会调用CCScene的visit()方法。CCScene使用的是基类CCNode的visit()方法。
void
CCNode::visit()
{
// 如果当前Scene不可见,直接返回,它的子节点也同样不会被绘制
if
(!m_bVisible)
{
return
;
}
kmGLPushMatrix();
if
(m_pGrid && m_pGrid->isActive())
{
m_pGrid->beforeDraw();
}
this
->transform();
CCNode* pNode = NULL;
unsigned
int
i = 0;
if
(m_pChildren && m_pChildren->count() > 0)
{
// 对当前Scene的所有子节点进行排序
sortAllChildren();
// 先绘制zOrder < 0 的子节点
ccArray *arrayData = m_pChildren->data;
for
( ; i < arrayData->num; i++ )
{
pNode = (CCNode*) arrayData->arr[i];
if
( pNode && pNode->m_nZOrder < 0 )
{
// 绘制子节点,可以是CCScene,CCSprite,CCLayer
pNode->visit();
}
else
{
break
;
}
}
// 绘制本Scene
this
->draw();
// 最后绘制zOrder >= 0 的子节点
for
( ; i < arrayData->num; i++ )
{
pNode = (CCNode*) arrayData->arr[i];
if
(pNode)
{
pNode->visit();
}
}
}
else
{
// 绘制本Scene
this
->draw();
}
m_uOrderOfArrival = 0;
if
(m_pGrid && m_pGrid->isActive())
{
m_pGrid->afterDraw(
this
);
}
kmGLPopMatrix();
}
CCNode::visit()通过zOrder来绘制自身和放在当前Scene里面的子节点。zOrder 越大,绘制出来的结果越在上层。子节点的绘制交给子节点自己处理,做了很好的隔离。visit()只是CCNode的访问入口,真正的绘制是CCNode的draw()完成的。CCNode的不同子类,比如CCSprite,CCLayer都有自己的实现,但CCScene默认使用的是CCNode的空实现。
到现在为止,我们已经能够看到一个游戏的界面了。
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