Axiom3D:數據綁定基本流程

     在前面我們學習OpenGL時,不管繪制如球,立方體,平面,地面,動畫模型中最常用的幾個操作有創建緩沖區,寫入緩沖區.在Axiom中,相關的操作被整合與組織到VertexData,IndexData中,所以在后面,我們會看到Axiom里元素如果要繪畫在屏幕上的元素,幾乎都會包含這二個類的實體.

     在看相關介紹前,我們先看下如下關系圖:

　  VertexData主要包含二個類的實體,一個是VertexDeclaration,另一個是VertexBufferBinding.

     VertexDeclaration是用來指定數據的組成結構,比如在前面我們使用OpenGL的混合頂點數組時,會用T2F_N3F_V3F指定對應數組每八個浮點數據一組,前二個指定紋理坐標,中間三個數據指定法線,最后三個數據指定頂點.VertexDeclaration類似這個T2F_N3F_V3F,他包含一系列VertexElement,每個VertexElement指定上面的T2F,N3F,V3F這種類型,請看下面一段代碼:

var decl = mesh.SharedVertexData.vertexDeclaration;
var binding = mesh.SharedVertexData.vertexBufferBinding;

var offset = 0;
decl.AddElement( 0, offset, VertexElementType.Float3, VertexElementSemantic.Position );
offset += VertexElement.GetTypeSize( VertexElementType.Float3 );
decl.AddElement( 0, offset, VertexElementType.Float3, VertexElementSemantic.Normal );
offset += VertexElement.GetTypeSize( VertexElementType.Float3 );
decl.AddElement( 0, offset, VertexElementType.Float2, VertexElementSemantic.TexCoords, 0 );
offset += VertexElement.GetTypeSize( VertexElementType.Float2 );

　　在中間有AddElement就是增加一個VertexElement,其中Float3,Float2就是指如上的3F,2F.而Position,Normal,TexCoords分別對應上面的P,N,T.說到底,這個decl就是指定了如P3F_N3F_T2F這種結構.

　　

　　VertexBufferBinding主要成員包含一個 Dictionary  < short ,  HardwareVertexBuffer  >  Bindings的數據結構,其中 HardwareVertexBuffer這個比較重要,可以看下一般如何創建HardwareVertexBuffer,如下:

 

var vertices = new float[32]
               {
                   -100, -100, 0, // pos
                   0, 0, 1, // normal
                   0, 1, // texcoord
                   100, -100, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 100, 100, 0, 0, 0, 1, 1, 0, -100, 100, 0, 0, 0, 1, 0, 0
               };
var vbuf = HardwareBufferManager.Instance.CreateVertexBuffer( decl, 4, BufferUsage.StaticWriteOnly );
binding.SetBinding( 0, vbuf );
vbuf.WriteData( 0, vbuf.Size, vertices, true );

　　看過OpenGL綁定過程的,一定看起來很熟悉是不是,實際差不多,在CreateVertexBuffer里,首先會在HardwareVertexBuffer結合decl與頂點個數4.這里為什么是4,其實大家可以算一下,decl里聲明的是P3F_N3F_T2F,意思是每個頂點有八個數據來指明相關屬性,而vertices的長度是32,就是指明這個數據只包含了4個頂點.然后我們可以計算我們需要申請的顯存長度,sizeInBytes=4*8*sizeof(float)=128.然后如果我們使用OpenGL渲染,就會調用GLHardwareVertexBuffer,這個類的初始化里就使用了glGenBuffers.最后vbuf.WriteData操作就會調用glBufferData把相關數據寫入到顯存里.

     很明顯,對比原來我們常用的OpenGL操作如下:

        this.vboID = glGenBuffers(1)
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,this.vboID)
        glBufferData (GL_ARRAY_BUFFER, len(vdata)*4, vdata, GL_STATIC_DRAW)
        this.eboID = glGenBuffers(1)
        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,this.eboID)
        glBufferData (GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, len(vIndex)*4, vIndex,GL_STATIC_DRAW)

　　可以發現少了點什么,是的,我們只是寫入了頂點數據,對應頂點索引沒有,看看在Axiom里如何使用.

var ibuf = HardwareBufferManager.Instance.CreateIndexBuffer( IndexType.Size16, 6, BufferUsage.StaticWriteOnly );

var faces = new short[6]
            {
                0, 1, 2, 0, 2, 3
            };
sub.IndexData.indexBuffer = ibuf;
sub.IndexData.indexCount = 6;
sub.IndexData.indexStart = 0;
ibuf.WriteData( 0, ibuf.Size, faces, true );

　　會發現不一樣的是,頂點數據用的是HardwareVertexBuffer,而頂點索引用的HardwareIndexBuffer,基本用法一樣,不同的調用的CreateIndexBuffer,結合前面與調試在相關位置,發現還是和前面一樣,一樣會調用glGenBuffers,glBindBuffer,glBufferData.不同前面是GL_ARRAY_BUFFER,這里是GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER.     

     我們知道,在底層不管是OpenGL或是D3D,他們都是C,C++及的語言,針對底層的指針操作,在C#中都由上面的BufferBase的派生類包裝GCHandle提供相關的非托管內存訪問托管對象的方法,能創建防GC回收托管對象.詳細請看GCHandle 結構.在HardwareBuffer里的相關和內存,顯存有關的操作全是用BufferBase來完成.具體請看Axiom3D:Buffer漫談整個代碼是創建一個四個點的面，分別創建頂點與頂點索引緩沖區，相對整個部分代碼如下：

        /// <summary>
        /// Creates a plane as a submesh of the given mesh
        /// </summary>
        [OgreVersion( 1, 7, 2 )]
        private static void _createPlane( Mesh mesh )
        {
            var sub = mesh.CreateSubMesh();
            var vertices = new float[32]
                           {
                               -100, -100, 0, // pos
                               0, 0, 1, // normal
                               0, 1, // texcoord
                               100, -100, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 100, 100, 0, 0, 0, 1, 1, 0, -100, 100, 0, 0, 0, 1, 0, 0
                           };

            mesh.SharedVertexData = new VertexData();
            mesh.SharedVertexData.vertexCount = 4;
            var decl = mesh.SharedVertexData.vertexDeclaration;
            var binding = mesh.SharedVertexData.vertexBufferBinding;

            var offset = 0;
            decl.AddElement( 0, offset, VertexElementType.Float3, VertexElementSemantic.Position );
            offset += VertexElement.GetTypeSize( VertexElementType.Float3 );
            decl.AddElement( 0, offset, VertexElementType.Float3, VertexElementSemantic.Normal );
            offset += VertexElement.GetTypeSize( VertexElementType.Float3 );
            decl.AddElement( 0, offset, VertexElementType.Float2, VertexElementSemantic.TexCoords, 0 );
            offset += VertexElement.GetTypeSize( VertexElementType.Float2 );

            var vbuf = HardwareBufferManager.Instance.CreateVertexBuffer( decl, 4, BufferUsage.StaticWriteOnly );
            binding.SetBinding( 0, vbuf );

            vbuf.WriteData( 0, vbuf.Size, vertices, true );

            sub.useSharedVertices = true;
            var ibuf = HardwareBufferManager.Instance.CreateIndexBuffer( IndexType.Size16, 6, BufferUsage.StaticWriteOnly );

            var faces = new short[6]
                        {
                            0, 1, 2, 0, 2, 3
                        };
            sub.IndexData.indexBuffer = ibuf;
            sub.IndexData.indexCount = 6;
            sub.IndexData.indexStart = 0;
            ibuf.WriteData( 0, ibuf.Size, faces, true );

            mesh.BoundingBox = new AxisAlignedBox( new Vector3( -100, -100, 0 ), new Vector3( 100, 100, 0 ) );
            mesh.BoundingSphereRadius = Utility.Sqrt( 100*100 + 100*100 );
        }