小刀的由來
gkENGINE，gameKnfie engine，小刀引擎。
這是一個完全個人開發的游戲引擎項目，起源於我的大學畢設。當時是希望開發一個能夠全面支撐畢設游戲的游戲底層架構，同時也磨練一下自己的圖形技術。在畢設游戲開發完成之后，就開始純粹的進行引擎重新架構和開發。到目前為止，斷斷續續，開發了應該有兩年半的時間了。
從2010年9月開始構思畢設，到2011年6月畢設完成，gkENGINE第一版隨着畢設游戲《TANK ZONE》完美收官。
再到2011年7月，開始構思gkENGINE渲染特性擴展。
再到2011年末，對CryENGINE有足夠了解之后，開始對gkENGINE進行徹底重構，實現多線程渲染。
再到2012年中，對gkENGINE進行了跨平台改造，對移動開發環境的學習，部署，成功把gkENGINE搬到IOS和Android平台。同時重構了渲染器，使得其可以以不同的渲染檔次來適配
再到2013年初，經過開發軟渲，以及一系列幾何構建，動態模擬之類的學習積累后。快速的開發了gkENGINE的地形系統，GPU粒子等雛形動能，多線程加載等功能。
再到2013年的現在，開發了測試用例模塊，對資源管理進行了小型重構，渲染效果調優。
兩年半的時間，好像從來沒有對小刀引擎進行一個系統的分析。趁着最近這段比較痛苦卻空閑的時間，對小刀引擎進行第一次系統總結吧！
引擎特性
下面按照慣例，上點圖吧~ 今晚現拉了一個場景，打了幾盞帶假陰影的燈。
圖都是2000px寬的大圖，各位看官可以右鍵在新標簽中看原圖。
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引擎架構
引擎一開始是參考OGRE進行架構的，后來發現OGRE的一些思想過於陳舊，同時接觸了CryEngine，於是重構了目前的這套架構。目前的架構由8個獨立模塊構成。獨立是指：每個模塊完成一部分相對獨立的事務，之間的聯系由抽象的接口維系。各自的內部實現保持獨立。8個工程可獨立編譯，只通過約定的抽象接口進行相互調用。
模塊划分：
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目前引擎主干分為8個模塊： gkRenderer：渲染器 其下目前實現有RendererD3D9和RendererGLES2，細節渲染特性在渲染器內部提供支持。例如shadow, hdr, postmsaa, ssao, deferred lighing等。 gkCore：3D空間內核 其主要實現3D世界的管理，以及各種資源和渲染物件的組裝和統籌，渲染隊列的構建。 gkSystem: 系統模塊 主要負責是整個系統的協調，task處理系統，文件/PAK系統維護，以及和操作系統提供的接口打交道，將其他模塊和平台特性解耦。 gkInput: 輸入模塊 負責各種輸入設備的管理和消息處理，將來自鍵盤，鼠標，手柄，kinect，Android觸屏，IOS觸屏等各種輸入設備的輸入抽象為共有的消息。利用listener模式，為各模塊和游戲邏輯實現提供交互支持。 gkHavok: Havok動畫和物理模塊 目前Havok模塊負責兩塊：動畫和物理。動畫模塊提供ICharacter來提供角色骨骼動作支持，物理模塊提供各種物理層抽象來提供物理支持。 gkPhysics: PhysX物理模塊 PhysX物理模塊單獨實現物理層抽象。 gkGameObjectSystem: 游戲物件系統 游戲物件系統提供了游戲中最基礎節點：游戲物件的管理。采用了component模式，通過各種layer的組合來組裝各種不同類型的gameobject。renderlayer, animlayer, physiclayer, lightlayer等等layer來和其他模塊打交道。 gkGameFramework: 游戲框架 游戲框架建立了一個宏觀的游戲驅動架構，提供一個Igame接口供外部實現游戲邏輯。以快速驅動游戲引擎，快速開發游戲邏輯。 gkLauncher: 啟動器 各平台不同的啟動器負責在各個平台建立游戲框架並驅動引擎。目前實現有gkLauncherWin32, gkLauncherAndroid, gkLauncherIOS。
其他模塊： gkCommon: 接口工程 該工程不參與編譯，是對所有接口的一個歸類和管理。 gkStudio：小刀編輯器 小刀編輯器是一個基於MFC的，使用XTP開發的編輯器架構。提供對游戲場景的編輯。 gkPak: Pak工具 gkPak負責利用平台配置，將各平台所需資源文件 打包/加密/壓縮 為各個平台的資源包。 gkResourceCompiler: 資源編譯工具 資源編譯工具主要負責各種資源的處理，目前提供obj2gmf，tga2dds等源文件到執行資源的資源轉換。
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頂層接口和設計思路：
頂層的接口設計，就是對模塊划分的一個細化。今天大概的拉了一個圖，把各個模塊的職能接口關系理了一下。
這張圖可從gameobjectsystem的IGameObject這個抽象說起：
首先，一個IGameObject抽象，就代表游戲世界中的一個物體（一個石頭，一個人，一盞燈，一個抽象對象，等等）。
其上使用Component模式，組合了多個IGameObjcetLayer，這些Layer有具體的抽象：渲染層，物理層，動畫層，燈光層，粒子層，xxx層。例如一個石頭，需要一個渲染層和物理層即可；而一個人，則需要多一個動畫層；一盞燈，則需要渲染層和燈光層，或者只需燈光層。
這些Layer，就在各個模塊擁有自己的實現：
例如渲染層，是在GKCORE中實現，創建時加載其所需的各種資源，並按照攝像機和物體的裁剪關系，把他送入渲染隊列，讓渲染器將其渲染出來。
例如動畫層，是在GKHAVOK中實現，創建時加載其所需的各種資源，在更新時更新角色骨骼的數據，將信息填入渲染隊列，讓渲染器將其正確的姿態渲染出來。
例如物理層，是在GKHAVOK中實現，在更新時，根據物理規律，更新其位置或形態，更新渲染層的位置，渲染器最后將其渲染在正確的位置。
等等...
渲染層的具體實現，是這個引擎的圖形部分的核心。放在之后章節具體解析。
數據和簡單工作流：
小刀引擎的數據，目前有：
幾何網格：.gmf
紋理：.raw .dds .pvr
材質: .mtl
shader d3d9: .fx .fxb
shader gles2: .vfx .ffx
場景：.gks
動畫文件：.hkx .chr
配置文件：.cfg
打包文件: .gpk
目前靜態物體的工作流是：
編寫了一套輕量級的 maxscript + maxplugin的maxport插件組，方便快捷的制作美術資源和（導出場景* 場景編輯也可以直接在MAX中完成）
目前的角色工作流是：
角色骨骼動畫方面完全使用了HAVOK提供的便捷工具鏈，異常方便。以后chr的撰寫工作可以制作為max中的工具。
文件打包和平台版本更新：
目前開發了一個PAK打包工具，將文件分別用LZMA壓縮（可配置），打包到一個gpk文件中。在引擎中實時的LZMA解壓和加載。
目前的工具集，外部提供了pak工具，資源編譯工具，紋理轉換工具，7z再次打包工具，android的adb工具。
通過windows bat命令集，來調度各種工具，完成對資源的處理，篩選，針對平台打包，向移動平台（android, ios）更新數據包等任務。
一天就這么寫過去了，上節就先寫到這里。下節詳細總結渲染系統的搭建，以及小刀以后的發展想法。