cocos2dx实现自定义2D地形，cocos2dx2d地形
先来看看效果：
对于2D地形的生成，可以采用2种方法，
1.使用建模软件将2D的地形模型构建好直接使用Sprite3D导入
优点：不需要太多程序控制，只是简单的导入
缺点：需要建模，而且还要转换成2D坐标，很难使用chipmunk加入物理特性
2.根据自定义数据使用顶点数据和shader。
下面来讲解如何实现，之后分析优缺点。
推荐一篇博客
如何制作一个类似Tiny Wings的游戏 Cocos2d-x 2.1.4
如果你看懂了上面的博客，那么就跟容易理解笔者讲解的。
首先准备，图片资源
草地（地形表面）土地（地形底部）
地形数据，其实是由许多点连成线组成的，如图
只要获取这些点就可以得到一个比较平滑的地形，如果点的间隔比较大，得到的地形就没有那么平滑，所以两个点的水平距离要根据需要设置。
由于主要讲解如何根据点生成地形，这里就不讲解如何生成这么多点，有兴趣的同学可以加
QQ：842723654，一起讨论。
有了数据，那么应该如何生成地形呢？
我们都知道大多数3D模型是由许多点组成的（有些模型也包含曲线），这些点就组成了许多三角形，
这些三角形就组成了一个模型，给这个模型赋予贴图，就得到了一个完整的模型。
同样利用这个道理，我们可以自己构造一个2D模型。
对于上面由线段组成的曲线，如果将每一个点复制后向下平移一定的距离，就能得到
许多矩形（实际就多了一倍的顶点，目前还是点），现在就要把这些矩形拆分成三角形，
每个矩形沿对角线切割，就得到了三角形。
让我们想想opengl绘制三角形的方法，
glBegin(GL_TRIANGLES); ..... glEnd(); 这种方法又慢又费资源。
glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); ..... glEnd();这种方法比刚才的快了一点
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP,,); 这种一次绘制的就是我们想要的，
其实cocos2dx也是利用glDrawArrays来减少绘制次数的，尤其是对于粒子，一次性
传入所有粒子的顶点，一次性绘制，岂能不快。
这里也提一下，假如提供了1,2,3,4,5,6,6个顶点：
GL_TRIANGLES，每三个顶点构成一个三角形，(1,2,3),(4,5,6),绘制2个三角形
GL_TRIANGLE_STRIP，前面的两个顶点与当前顶点构成一个三角形，
(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),(4,5,6),绘制4个三角形
可见如果要节约资源，采用GL_TRIANGLE_STRIP是个不错的选择。
关于地形顶点数据的存储，笔者采用文件存储，前4个字节，表示顶点的个数，
以后每8个字节表示一个顶点，因为Vec2就占8个字节，正好可以读入。
如下，载入数据：
auto data = FileUtils::getInstance()->getDataFromFile(fileName);
CC_BREAK_IF(data.isNull());
int numPoint = *((int*)data.getBytes()); // 读取顶点个数
_points.resize(numPoint);
memcpy(&_points[0], data.getBytes() + 4, data.getSize() - 4); // 读取顶点数据
这里_points是std::vector<Vec2> _points;
vector的数据是连续的，而且Vec2又占8个字节,又不需要特殊的构造。
下一步就是将顶点数据转换成三角形顶点
对于土地部分
bool TerrainBottom::initTriangle(std::vector<Vec2>& points)
{
// triangles
Vec2 pt(0.f, 0.f);
for (std::size_t i=0; i< points.size(); ++i)
{
pt.x = points[i].x;
_triangles.push_back(pt);// 先下方顶点
_triangles.push_back(points[i]); // 再上方顶点
}
_bUserTexCoord = false;// 是否使用自定义纹理坐标
return true;
}
只要保证顶部地形的走势就可以，底部要做的就是一直拖到屏幕最下方，
所以根据上面标有数字的图片，按照数字顺序添加顶点就可以了。
而对于表面（草地）部分
实际上就是给土地镶嵌一层花边，如图中的黑色粗线
只要将每个顶点的Y坐标上下平移一小段距离，得到图中的橘色多边形就可以了
bool TerrainSurface::initTriangle(std::vector<Vec2>& points)
{
// triangles
Vec2 pt;
for (std::size_t i=0; i< points.size(); ++i)
{
pt = points[i];
_triangles.push_back(Vec2(pt.x, pt.y - 16.f));// 向下平移
_texCoords.push_back(Vec2(pt.x / 256.f, 0.f));
_triangles.push_back(Vec2(pt.x, pt.y + 16.f));// 向上平移
_texCoords.push_back(Vec2(pt.x / 256.f, 1.f));
}
_bUserTexCoord = true;// 是否使用自定义纹理坐标
return true;
}
这样土地和表面的三角顶点数据就构造好了
纹理的处理
纹理采用的是GL_REPEAT,对于地形的显示至关重要。
// texture
Texture2D::TexParams texParams;
texParams.magFilter = GL_LINEAR;
texParams.minFilter = GL_LINEAR;
texParams.wrapS = GL_REPEAT;
texParams.wrapT = GL_REPEAT;
tex->setTexParameters(texParams);
那么纹理坐标应该怎么生成呢？
土地可以根据(坐标/图像的尺寸)得到。
表面水平方向/图像的宽带,竖直方向不能根据坐标，因为纹理是重复的，
只要将上顶点设为0.f，下顶点设为1.0f,就可以，纹理坐标Y坐标与opengl坐标系是相反的。
顶点坐标纹理都已准备好,下面就是如何绘制了.
Shader+绘制函数就可以搞定了，
继承Node,重载draw函数
void TerrainSprite::draw(Renderer *renderer, const Mat4 &transform, uint32_t flags)
{
_customCmd.init(_globalZOrder, transform, flags);
_customCmd.func = CC_CALLBACK_0(TerrainSprite::onDraw, this, transform, flags);
renderer->addCommand(&_customCmd);
}
定义一个CustomCommand,目的调用自己的绘制方法，
void TerrainSprite::onDraw(const Mat4 &transform, uint32_t flags)
{
getGLProgramState()->apply(transform);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, _triangles.size());
CC_INCREMENT_GL_DRAWN_BATCHES_AND_VERTICES(1, _triangles.size());
}
我们并没有使用glVertexPointer, glTexCoordPointer, 因为可以利用cocos2dx 的shader设置顶点属性
getGLProgramState()->setVertexAttribPointer,
void setVertexAttribPointer(
const std::string &name, // 属性名 如attribute vec4 a_position
GLint size,// 每个元素占几个type
GLenum type,// 元素分量类型如Vec2 占2个float type = GL_FLOAT
GLboolean normalized,// 是否为法线？
GLsizei stride,// 元素间隔 如 sizeof(Vec2)
GLvoid *pointer// 元素指针
);
可以这样提供给shader顶点坐标, 前提顶点着色器要有attribute vec4 a_position
getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_position",2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vec2), &_triangles[0]);
同理纹理坐标
getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_texCoord",2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vec2), &_texCoords[0])
可以参照tests的ShaderTests
到此我们已经知道地形绘制的方法，具体怎么实现呢？
组织方式
Terrain类管理地形的表面和土地
TerrainSurface类和TerrainBottom类分别显示地形的表面和土地
两者继承TerrainSprite类，TerrainSprite类显示自定义网格,
考虑一下Surface 和 Bottom 不同之处: 纹理,三角形数据，shader
仅仅几个参数不同，所以可以合并到TerrainSprite.
先来分析Terrain，载入地形数据，初始化表面和土地
lass Terrain : public Node
{
public:
static Terrain* create(const std::string &fileName); // 根据文件生成地形
bool init(const std::string &fileName); // 初始化
private:
bool loadTerrainData(const std::string &fileName); // 载入地形数据
private:
std::vector<Vec2> _points;// 保存顶点数据
TerrainSurface* _surface;// 地形表面
TerrainBottom* _bottom;// 地形土地
};
初始化代码：
bool Terrain::init(const std::string &fileName)
{
do
{
CC_BREAK_IF(!Node::init()); // 基类初始化
CC_BREAK_IF(!loadTerrainData(fileName)); // 载入数据
_bottom = TerrainBottom::create(_points); // 土地
CC_BREAK_IF(_bottom == nullptr);
this->addChild(_bottom);
_surface = TerrainSurface::create(_points); // 表面
CC_BREAK_IF(_surface == nullptr);
this->addChild(_surface);
return true;
} while(0);
return false;
}
然后TerrainSprite, 根据顶点数据构造三角顶点和纹理顶点,初始化shader,并绘制,头文件就不用看了,
由于三角形的处理不同所以提供了一个纯虚函数,让子类实现。
class TerrainSprite : public Node
{
public:
static TerrainSprite* create(std::vector<Vec2>& points, Texture2D* tex, const std::string& vertFile, const std::string& fragFile);
bool init(std::vector<Vec2>& points, Texture2D* tex, const std::string& vertFile, const std::string& fragFile);
void draw(Renderer *renderer, const Mat4 &transform, uint32_t flags);
void onDraw(const Mat4 &transform, uint32_t flags);
protected:
virtual bool initTriangles(std::vector<Vec2>& points) = 0;
bool initShader(Texture2D* tex, const std::string &vertFile, const std::string& fragFile);
protected:
CustomCommand _customCmd;
std::vector<Vec2> _triangles;
std::vector<Vec2> _texCoords;
bool _bUserTexCoord;
};
先来看看初始化,初始化shader,顶点数据,设置参数
bool TerrainSprite::init(std::vector<Vec2>& points, Texture2D* tex, const std::string& vertFile, const std::string& fragFile)
{
do
{
CC_BREAK_IF(!Node::init());
CC_BREAK_IF(!initShader(tex, vertFile, fragFile));
CC_BREAK_IF(!initTriangles(points));
getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_position", 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vec2), &_triangles[0]); // 顶点坐标
if (_bUserTexCoord)
{
getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_texCoord", 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vec2), &_texCoords[0]); // 纹理坐标
}
return true;
} while (0);
return false;
}
再来看看shader的初始化, 改变纹理参数, 向shader设置纹理及尺寸
bool TerrainSprite::initShader(Texture2D* tex, const std::string &vertFile, const std::string& fragFile)
{
// texture
Texture2D::TexParams texParams;
texParams.magFilter = GL_LINEAR;
texParams.minFilter = GL_LINEAR;
texParams.wrapS = GL_REPEAT;
texParams.wrapT = GL_REPEAT;
tex->setTexParameters(texParams);
// shader
auto glProgram = GLProgram::createWithFilenames(vertFile, fragFile);
auto glProgramState = GLProgramState::getOrCreateWithGLProgram(glProgram);
glProgramState->setUniformTexture("u_terrain", tex);
glProgramState->setUniformVec2("u_texSize", Vec2(tex->getContentSize().width, tex->getContentSize().height));
setGLProgramState(glProgramState);
return true;
}
最后分析TerrainSurface和TerrainBottom
class TerrainSurface : public TerrainSprite
{
public:
static TerrainSurface* create(std::vector<Vec2>& points);
protected:
virtual bool initTriangles(std::vector<Vec2>& points);
};
如何创建
TerrainSurface* TerrainSurface::create(std::vector<Vec2>& points)
{
auto node = new (std::nothrow) TerrainSurface;
if (node != nullptr)
{
auto tex = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage("surface.png");
node->init(points,tex, "glsl/terrain_surface.vert", "glsl/terrain_surface.frag");
node->autorelease();
return node;
}
delete node;
return nullptr;
}
重点是这句
node->init(points,tex, "glsl/terrain_surface.vert", "glsl/terrain_surface.frag");
纹理,shader,其实create还可以提供一个Texture2D*的参数以便得到不同的纹理。
initTriangles,在文章前面已经提到过,
TerrainBottom类似，具体请在文章最后下载源码查看。
Shader的编写
顶点着色器
attribute vec4 a_position;
attribute vec2 a_texCoord;
#ifdef GL_ES
varying mediump vec2 v_texCoord;
#else
varying vec2 v_texCoord;
#endif
uniform vec2 u_texSize; // 纹理尺寸,在bottom中用到
void main()
{
gl_Position = CC_MVPMatrix * a_position; // 一定记住是CC_MVPMatrix
v_texCoord = a_texCoord;// 因为surface提供了纹理坐标
v_texCoord = vec2(a_position.x / u_texSize.x, a_position.y / u_texSize.y); // bottom需要根据顶点计算使用a_position而不使用gl_Position,a_position是应用程序传递的坐标,而gl_Position是计算后在模型视图的位置,试着替换为gl_Position。
}
片元着色器
uniform sampler2D u_terrain;
#ifdef GL_ES
varying mediump vec2 v_texCoord;
#else
varying vec2 v_texCoord;
#endif
void main()
{
gl_FragColor = texture2D(u_terrain, v_texCoord);
}
使用很简单
_terrain = Terrain::create("map.data");
this->addChild(_terrain);
可见自定义数据,可以通过shader轻松更改显示特效,同时还可以添加物理特性.
源码下载
http://www.bkjia.com/Androidjc/957970.htmlwww.bkjia.comtruehttp://www.bkjia.com/Androidjc/957970.htmlTechArticlecocos2dx实现自定义2D地形，cocos2dx2d地形 先来看看效果： 对于2D地形的生成，可以采用2种方法， 1.使用建模软件将2D的地形模型构建好直接使...
