cocos2dx实现自定义2D地形

发布时间：2020-12-14 20:41:14 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：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

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。

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如何制作一个类似TinyWings的游戏Cocos2d-x2.1.4

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，(1,3),(4,6),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,(2,4),(3,5),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：

autodata=FileUtils::getInstance()->getDataFromFile(fileName);

CC_BREAK_IF(data.isNull());

intnumPoint=*((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

[cpp] 
   view plain 
   copy 
    
    
    
   
 boolTerrainBottom::initTriangle(std::vector<Vec2>&points)
 {
 //triangles
 Vec2pt(0.f,0.f);
 for(std::size_ti=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
 
returntrue;
 }

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

TerrainSurface::initTriangle(std::vector<Vec2>&points)

Vec2pt;
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));
//向上平移
true; 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。

Texture2D::TexParamstexParams;
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

TerrainSprite::draw(Renderer*renderer,

const

Mat4&transform,uint32_tflags)

_customCmd.init(_globalZOrder,transform,flags);
_customCmd.func=CC_CALLBACK_0(TerrainSprite::onDraw,this,flags);
renderer->addCommand(&_customCmd);
}

定义一个CustomCommand,目的调用自己的绘制方法，

TerrainSprite::onDraw(

getGLProgramState()->apply(transform);

glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP,_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,

setVertexAttribPointer(

conststd::string&name,//属性名如attributevec4a_position
GLintsize,//每个元素占几个type
GLenumtype,0); background-color:inherit">//元素分量类型如Vec2占2个floattype=GL_FLOAT
GLbooleannormalized,0); background-color:inherit">//是否为法线？
GLsizeistride,0); background-color:inherit">//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attributevec4a_position

getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_position",GL_FLOAT,138); font-size:9.5pt; font-family:新宋体">GL_FALSE,sizeof(Vec2),&_triangles[0]);

同理纹理坐标

"a_texCoord",&_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

lassTerrain:publicNode

public:
staticTerrain*create(conststd::string&fileName);//根据文件生成地形
boolinit(//初始化
private:
boolloadTerrainData(//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：

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);
}while(0);
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。
1. boolinit(std::vector<Vec2>&points,153); font-weight:bold; background-color:inherit">conststd::string&fragFile);
2. voiddraw(Renderer*renderer,uint32_tflags);
3. voidonDraw(protected:
4. virtualboolinitTriangles(std::vector<Vec2>&points)=0;
5. boolinitShader(Texture2D*tex,153); font-weight:bold; background-color:inherit">protected:
6. CustomCommand_customCmd;
7. std::vector<Vec2>_triangles;
8. std::vector<Vec2>_texCoords;
9. bool_bUserTexCoord;
10. 先来看看初始化,顶点数据,设置参数
  1. CC_BREAK_IF(!Node::init());
  2. CC_BREAK_IF(!initShader(tex,vertFile,fragFile));
  3. CC_BREAK_IF(!initTriangles(points));
  4. getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_position",GL_FLOAT,GL_FALSE,153); font-weight:bold; background-color:inherit">sizeof(Vec2),&_triangles[0]);//顶点坐标
  5. if(_bUserTexCoord)
  6. {
  7. getGLProgramState()->setVertexAttribPointer("a_texCoord",&_texCoords[0]);//纹理坐标
  8. }
  9. 再来看看shader的初始化,改变纹理参数,向shader设置纹理及尺寸