cocos2d-x 2.x 学习与应用总结13: 借助CCGLProgram实现自定义绘制
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了cocos2d-x 2.x 学习与应用总结13: 借助CCGLProgram实现自定义绘制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
#前言
本文总结了如何借助CCGLProgram来实现自定义绘制的节点类,使用自定义的顶点着色器和片段着色器,实现一个绘制彩色矩形的节点类。
绘制的效果图如下所示:
思路及实现
思路
目标是:实现一个可绘制对象A,绘制出一个彩色的矩形。
首先, 要能实现绘制,那么A就要能够加入到节点树之中,这样引擎在遍历节点树进行绘制的时候,它才能够被绘制出来。怎样才能被加入到节点树?成为Node的子类, 然后addChild即可。
其次,要实现自定义绘制,就要重写Node::draw()方法,并且在draw调用之前,创建好顶点shader和片段shader,以及准备好shader program, 完成shader中变量的绑定和值传递。
思路清楚后,开始写代码。
实现 第1步: 自定义节点类CustomDrawNode继承自CCNode
CustomDrawNode作为一个自定义绘制节点类的父类的角色,具体的自定义绘制类继承CustomDrawNode. 它定义了绘制逻辑的骨架,具体的绘制操作延迟到不同的子类来完成,可以扩展出各种绘制操作,恩,这是模板方法设计模式的思路。
// .h
class CustomDrawNode : public cocos2d::CCNode
public:
static CustomDrawNode* create(const char *vsFileName, const char *fsFileName);
bool initWithShaders(const char *vsFileName, const char *fsFileName);
virtual void customSetupBeforeLink()
virtual void updateCustomUniforms()
protected:
CustomDrawNode()
;
// .cpp
// create方法,使用initWithShaders来完成初始化
CustomDrawNode* CustomDrawNode::create(const char *vsFileName, const char *fsFileName)
CustomDrawNode *self = new CustomDrawNode;
if (self && self->initWithShaders(vsFileName, fsFileName))
self->autorelease();
return self;
return nullptr;
bool CustomDrawNode::initWithShaders(const char *vs, const char *fs)
if (CCNode::init())
// 创建并设置CCGLProgram.
CCGLProgram *program = new CCGLProgram;
program->initWithVertexShaderFilename(vs, fs);
setShaderProgram(program);
program->release();
customSetupBeforeLink(); // 完成shader中attribute的绑定等任务
program->link(); // 链接shader program
program->updateUniforms(); // 绑定预定义的8个uniform
updateCustomUniforms(); // 给shader中变量传值
return true;
return false;
CustomDrawNode的创建通过指定一对着色器文件名,内部使用CCGLProgram来创建着色器程序
CustomDrawNode预留模板方法接口,让具体的子类来控制着色器程序的变量绑定及传值
-
customSetupBeforeLink: 在程序链接之前,实现绑定一些attribute等操作
-
updateCustomUniforms: 在程序链接之后,获取program中一些uniform的位置,并未绘制做准备,向OpenGL服务器传值等操作
实现 第2步: 定义绘制矩形类CustomRectangleNode继承CustomDrawNode
下面就开始定义要绘制的矩形类了,定义一个类叫CustomRectangleNode,它继承CustomDrawNode,并且根据自己使用的shader来实现父类预留的模板方法接口。
CustomRectangleNode的具体实现取决于其使用的shader,因此首先要确定shader。因为我只想绘制一个彩色的矩形,shader很简单:
顶点着色器
#ifdef GL_ES
precision mediump float;
#endif
attribute vec4 custom_a_position; // 为了区别于cocos预定义的shader中的a_position,名字起的繁琐一些。
void main()
gl_Position = CC_MVPMatrix * custom_a_position; // 使用cocos预定义的投影矩阵
片段着色器
#ifdef GL_ES
precision mediump float;
#endif
uniform vec4 custom_u_color; // 区别于cocos预定义的u_color
void main()
gl_FragColor = custom_u_color;
顶点shader中定义了一个attribute, 片段shader中定义了一个uniform,这些对于了解绘制过程足够了。下面是CustomRectangleNode的实现:
// 成员变量的类型 attribute 和 uniform是在别的文件里定义的。
// cocos_include.h
typedef GLuint uniform;
typedef GLuint attribute;
// CustomRectangleNode.h
class CustomRectangleNode : public CustomDrawNode
public:
static CustomRectangleNode* create(const char *vs, const char *fs);
void draw() override;
void customSetupBeforeLink() override;
void updateCustomUniforms() override;
protected:
CustomRectangleNode() : _attribPosition(0), _uniformColor(0)
const attribute _attribPosition;
uniform _uniformColor;
;
// CustomRectangleNode.cpp
// 创建方法,通过父类接口来初始化
CustomRectangleNode* CustomRectangleNode::create(const char *vs, const char *fs)
auto self = new CustomRectangleNode;
if (self && self->initWithShaders(vs, fs))
self->autorelease();
return self;
return nullptr;
// 模板方法接口1
void CustomRectangleNode::customSetupBeforeLink()
// 在链接程序之前,绑定顶点shader中唯一的attribute: custom_a_position.
getShaderProgram()->addAttribute("custom_a_position", _attribPosition);
// 模板方法接口2
void CustomRectangleNode::updateCustomUniforms()
// 程序链接之后,获得顶点着色器中唯一的uniform:custom_u_color
_uniformColor = glGetUniformLocation(getShaderProgram()->getProgram(), "custom_u_color");
// 随机颜色
getShaderProgram()->setUniformLocationWith4f(
_uniformColor,
CCRANDOM_0_1(),
CCRANDOM_0_1(),
CCRANDOM_0_1(),
CCRANDOM_0_1());
// 开始绘制
void CustomRectangleNode::draw()
// 调用program->use(), 为预定义的uniform传值
CC_NODE_DRAW_SETUP();
// 定义矩形顶点坐标,中心定位在屏幕中心,宽高是窗口一半。
auto size = CocosWindow::size();
auto center = CocosWindow::center();
GLfloat width = size.width/2;
GLfloat height = size.height/2;
GLfloat x = center.x - width/2;
GLfloat y = center.y - height/2;
GLfloat vertexes[] =
x, y,
x+width, y,
x, y+height,
x+width, y+height,
;
// 启用顶点数组, 并传值
glEnableVertexAttribArray(_attribPosition);
glVertexAttribPointer(_attribPosition, 2, GL_FLOAT, false, sizeof(GL_FLOAT) * 2, vertexes);
// 使用这四个顶点绘制两个三角形
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
// 关闭顶点数组
// glDisableVertexAttribArray(_attribPosition); 不注释掉这句的话,绘制会有点问题: 绘制完矩形之后,按钮什么的没有绘制。还没发现是咋回事
// 增加draw call次数
CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
好了,CustomRectangleNode定义完成了,
CustomRectangleNode重写了父类定义的模板方法customSetupBeforeLink(), 在其中中绑定了顶点着色器中的attribute: custom_a_position
,
CustomRectangleNode重写了父类定义的模板方法updateCustomUniforms,在其中绑定了片段着色器中的uniform:custom_u_color
, 并且给其赋值一个随机的颜色向量。
CustomRectangleNode重写了Node的draw()方法, 定义了顶点数组,并且把数组传给顶点shader中的custom_a_position
,最终实现了矩形的绘制。
下面是测试代码:
创建一个CustomRectangleNode, 并且把它addChild()到节点树即可。
void CustomDrawNodePage::onEnterState()
// add test cases.
_createFuncs.clear();
_createFuncs.insert(_createFuncs.begin(),
std::bind(&CustomRectangleNode::create, "shaders/custom_rectangle_vert.glsl", "shaders/custom_rectangle_frag.glsl"),
);
loadUI();
void CustomDrawNodePage::loadUI()
auto node = _createFuncs[_testIndex](); // CustomRectangleNode::create("shaders/custom_rectangle_vert.glsl", "shaders/custom_rectangle_frag.glsl")
ADD_CHILD(node);
源码
作者水平有限,对相关知识的理解和总结难免有错误,还望给予指正,非常感谢!
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