戰魂小筑

本人的設計圖可以方便在文本編輯器里查看(>為派生 +為包含)

MAX插件導出的模型資源分：Mesh/Skin, Skeleton, Animation

不同動作按照不同的動畫文件保存

ResourceHandle 包含基本id
        >NamedResourceHandle 帶有名稱資源，包含hashA, hashB， 使用暴雪hash函數生成
        >ModelHandle       
        >MeshHandle           
        >SkeletonHandle       
        >AnimationHandle

獲取資源，如果資源不存在時，自動加載
ModelMaster.ManualCache( &ModelHandle )

直接資源訪問：
RawSkeleton = ModelMaster.ManualCache( &SkeletonHandle("a.skl") )
RawSkeleton->GetMarker(...)

異步資源加載，異步id保存于ModelHandle中，在callback中根據id確認
ModelMaster.AsyncCache( &ModelHandle )

獲取資源指針，未加載時，返回空
ModelResource = ModelMaster.Fetch( &ModelHandle )

模型資源加載器
    在模型句柄中綁定對應加載器
    可以自行編寫帶換裝的ModelLoader，通過讀取自己的配置文件，自行加載資源后生成RawModel
ModelLoader
    ModelHandle         ---mapping--->    ModelLoader         ---generate--> RawModel
    MeshHandle          ---mapping--->    MeshLoader             ---generate--> RawMesh
    SkeletonHandle     ---mapping--->    SkeletonLoader      ---generate--> RawSkeleton
    AnimationHandle    ---mapping--->    AnimationLoader   ---generate--> RawAnimation

引用計數類   
ModelResource
    >RawModel
    >RawMesh
    >RawSkeleton
    >RawAnimation

RawModel中不保留Handle，只保留指針
RawModel
    +MeshVB    從模型文件中直接讀取頂點格式，包含 靜態,GPU,CPU類型頂點
        +RawMesh
        +MeshIB        一次性填充IB
        >GPUMeshVB    一次性填充VB
        >CPUMeshVB    每幀計算
    +Animation            運行期數據（時間/幀）
        +RawAnimation    原始動畫內容
    +Skeleton
        +RawSkeleton

1. System::String 轉換到 const wchar_t*

   1:  const wchar_t* ToUnmanagedUnicode( System::String^ str )

   2:  {

   3:      pin_ptr<const WCHAR> nativeString1  = PtrToStringChars( str );

   4:      return (const wchar_t*)nativeString1;

   5:  }

2.  const wchar_t* / const char* 轉換到 System::String

   1:  const wchar_t* p= L"hello";

   2:   

   3:  System::String( p ).ToString();

3.  C++數值類型轉CLR數值類型

   1:  int a;

   2:   

   3:  System::Int32 b = System::Int32( a );

4. HWND 轉為IWin32Window

   1:  public ref class WindowWrapper : System::Windows::Forms::IWin32Window

   2:  {

   3:      public: WindowWrapper(IntPtr handle)

   4:      {

   5:          _hwnd = handle;

   6:      }

   7:   

   8:  public:

   9:      property IntPtr Handle

  10:      {

  11:          virtual IntPtr get(void){return _hwnd;};

  12:      };

  13:   

  14:      private: IntPtr _hwnd;

  15:  };

  16:   

  17:  HWND nativehwnd;

  18:  IWin32Window^ w = gcnew Managed::WindowWrapper( System::IntPtr( nativehwnd ) );

Direct3D中的Shader是這樣的：

1. ASM Shader是最元老的也是DX8主要使用Shader

2. fxc編譯器可以同時編譯ASM,HLSL和fx腳本,其中HLSL和fx可以查看編譯后的GPU匯編代碼

3. D3D9中，fx是HLSL的一種渲染腳本，簡化了HLSL設置及常量綁定，并且附帶RenderStateBlock及設置

但只能用于制作簡單的Shader

4. DirectXSDK中有一個概念混淆：C++例子中的BasicHLSL使用的其實還是fx，HLSLwithoutEffects例子才是真正的純HLSL

5.fx與HLSL程序鑒別：

使用fx程序必定含有：D3DXCreateEffectXXX 系列函數， ID3DXEffect對象，渲染中能看到SetTechnique，BeginPass，EndPass之類的字眼

使用純HLSL程序含有：D3DXCompileShader，ID3DXConstantTable對象，GetConstantByName，GetConstantDesc之類的字眼

6. 在fx中包含有 VertexShader，PixelShader代碼及profile，entry，RenderState設置及簡單的繪制過程(pass)。一次編譯后，VS,PS,Texture,Sampler及常量都是在ID3DXEffect對象中自動完成，無需手動設置。

7. HLSL可以將VS及PS代碼寫入1個.hlsl文件。注意，以下這種代碼可以在HLSL中編譯過，但實際沒有任何效果

   1:  sampler_state

   2:  {

   3:      Texture = <tex>;

   4:      MipFilter = LINEAR;

   5:      MinFilter = LINEAR;

   6:      MagFilter = LINEAR;

   7:  };

這點可以參考AMD RenderMonkey中只在shader中使用sampler而忽略texture。

8. fx中往shader設置紋理使用的是ID3DXBaseEffect::SetTexture下的這個函數

   1:  HRESULT SetTexture(

   2:    D3DXHANDLE hParameter,

   3:    LPDIRECT3DBASETEXTURE9 pTexture

   4:  );

但是在HLSL中，這點就變得很麻煩，需要手動設置，可以參考這篇文章

Shader代碼片段：

   1:  sampler Samp0 = sampler_state

   2:  {

   3:      Texture = <Tex0>;

   4:      MipFilter = LINEAR;

   5:      MinFilter = LINEAR;

   6:      MagFilter = LINEAR;

   7:  };

編譯HLSL代碼后得到ConstantTable，然后取出句柄：

   1:  ScalarHandle = pixelConstTable->GetConstantByName(0, "Scalar");

   2:   

   3:  Samp0Handle = pixelConstTable->GetConstantByName(0, "Samp0");

   4:   

   5:  Samp1Handle = pixelConstTable->GetConstantByName(0, "Samp1");

再從句柄取出symbol的描述：

   1:  UINT count;

   2:   

   3:  pixelConstTable->GetConstantDesc(Samp0Handle, & Samp0Desc, &count);

   4:   

   5:  pixelConstTable->GetConstantDesc(Samp1Handle, & Samp1Desc, &count);

通過上面的描述，將紋理變量的寄存器偏移作為紋理的stage

8.  優化常量設置速度的方法一般就是根據字符串取出句柄，以后每次渲染時，只通過句柄設置。但ID3DXConstantTable最后還是通過

IDirect3DDevice9::SetPixelShaderConstantX 系列函數來實現的

   1:  HRESULT SetPixelShaderConstantF(

   2:    UINT StartRegister,

   3:    CONST float * pConstantData,

   4:    UINT Vector4fCount

   5:  );

9. HLSL將一段包含VS和PS代碼編譯完成后，將得到VS和PS兩個單獨的ID3DXConstantTable

最近在寫D3D9模擬D3D10接口的渲染系統中碰到大量的渲染狀態對象，不僅成員多，枚舉也多的要命。

    struct CORE_API RasterizerState : ResourceHandle            
    {
        eFillMode            mFillMode;        
        eCullMode            mCullMode;
        bool                mFrontFaceCCW;
        float                mDepthBias;
        float                mSlopeScaledDepthBias;
        bool                mDepthClipEnable;
        bool                mScissorEnable;
        bool                mMultisampleEnable;

        RasterizerState();
    };

而要從配置文件中讀取數據并填充到這個結構體，對于C++來說完全就是吃力不討好的，寫出來的代碼也是極為過程，修改和擴展極為麻煩的。

因此決定使用反射的方法來填充數據，先總結一下我的C++反射系統

class RTTIObject // 動態類型識別對象基類，對象通過一些宏后可以很方便的通過字符串創建出類實例，并且可以查詢注冊時的類型和其他綁定信息
class NameRef  // 名字表，類似于虛幻中的FName，可以定義Const和普通Name，比較和拷貝只是一個dword耗費的時間
value_parse，value_tostring，value_typename // 一系列類型模板函數，提供對類型的ToString，Parse及類型名查詢

首先需要處理的是枚舉查詢，這里將枚舉通過宏做成一個個枚舉對象，并可以通過名字創建實例

#define DECLARE_ENUMOBJECT( TEnum ) \
    struct EnumObject_##TEnum : EnumObject\
    {\
    DECLARE_RTTIOBJECT( EnumObject_##TEnum );\
    EnumObject_##TEnum( );\
    };


#define IMPLEMENT_ENUMOBJECT_BEGIN( TEnum, TEnum_prefixoffset, TMember_prefixoffset ) \
    IMPLEMENT_RTTIOBJECT_STRING( EnumObject_##TEnum, #TEnum + TEnum_prefixoffset, #TEnum + TEnum_prefixoffset, "EnumObject" )\
    EnumObject_##TEnum::EnumObject_##TEnum(){ const int member_prefixoffset = TMember_prefixoffset;

#define ENUMOBJECT_ADD( enumkey ) AddMember( #enumkey + member_prefixoffset, (dword)enumkey );

#define IMPLEMENT_ENUMOBJECT_END }

#define ENUMOBJECT_STATICINIT( TEnum ) EnumObject_##TEnum::StaticInit();

EnumObject 中通過宏將枚舉的名稱和值保存在這個對象中

IMPLEMENT_ENUMOBJECT_BEGIN( eFillMode, 1, 3 )  // 這里的1，3是將eFillMode及FM_Point轉成字符串后去掉前綴
    ENUMOBJECT_ADD( FM_Point )
    ENUMOBJECT_ADD( FM_Line )
    ENUMOBJECT_ADD( FM_Fill )
IMPLEMENT_ENUMOBJECT_END

// 注冊到RTTIObject系統

ENUMOBJECT_STATICINIT( eFillMode )

 

// 通過枚舉對象可以查找到字符串對應的值
dword v;
EnumObject::GetEnumValue( "FillMode", "Point", v )

下一步是將結構體成員信息記錄

    void SettingObject::BindMember( const NameRef& objname, void* instancePtr, void* dataPtr, SettingProxy* proxy )
    {
        proxy->mOffset = dword(dataPtr) - dword(instancePtr);

        MemberList& memberlist = mSettingMap[ objname ];
        memberlist[ proxy->mName ] = proxy;
    }

這里記錄的是結構體成員的內存偏移

使用大量的宏，可以讓結構體綁定變得漂亮

#define BIND_SETTINGOBJECT_BEGIN( TClass ) \
    { const NameRef& soname = TClass::StaticGetClassInfo()->mClassName;TClass soobj;

#define BIND_SO_MEMBER( TMemberType, TMember ) \
    so.BindMember( soname, &soobj, &soobj.TMember, new TSettingElement<TMemberType>(#TMember + 1 ) );

#define BIND_SO_MEMBER_NAME( TMemberType, TMember, TName ) \
    so.BindMember( soname, &soobj, &soobj.TMember, new TSettingElement<TMemberType>(TName) );

#define BIND_SO_ENUM( TEnumType, TMember ) \
    so.BindMember( soname, &soobj, &soobj.TMember, new TSettingEnum(#TMember + 1, #TEnumType + 1) );

#define BIND_SO_ENUM_NAME( TEnumType, TMember, TName ) \
    so.BindMember( soname, &soobj, &soobj.TMember, new TSettingEnum(TName, #TEnumType + 1) );

#define BIND_SETTINGOBJECT_END }

綁定代碼如下

        BIND_SETTINGOBJECT_BEGIN( RasterizerState )
            BIND_SO_ENUM    ( eFillMode    , mFillMode )
            BIND_SO_ENUM    ( eCullMode    , mCullMode )
            BIND_SO_MEMBER    ( bool        , mFrontFaceCCW )
            BIND_SO_MEMBER    ( float        , mDepthBias )
            BIND_SO_MEMBER    ( float        , mSlopeScaledDepthBias)
            BIND_SO_MEMBER    ( bool        , mDepthClipEnable)
            BIND_SO_MEMBER    ( bool        , mScissorEnable)
            BIND_SO_MEMBER    ( bool        , mMultisampleEnable)
        BIND_SETTINGOBJECT_END

所有結構體的信息被記錄在SettingObject中，讀取配置文件填充結構體的任務就變得異常的簡單了

    SettingObject settings;
// 將所有的結構體信息記錄
    InitRenderStateObjectSetting( settings );

    const NameRef& rzname = DepthStencilState::StaticGetClassInfo()->mClassName;

    DepthStencilState a;
 // 這里就是將配置文件的信息填充到結構體
    settings.SetMember( rzname, &a, "BackFace.StencilFunc", "Equal" );

今天在寫一個宏時始終報

fatal error C1075: end of file found before the left brace '{' at 'd:\xxx.cpp(49)' was matched

檢查排除代碼，去除了宏，留下了一句

{__asm int 3;}

將大括號去掉，能編譯成功。去掉;也能編譯成功

我就奇了怪了，查了MSDN文檔，里面是這么寫的：

__asm assembly-instruction [ ; ]

__asm { assembly-instruction-list } [ ; ]

asm-statement:

__asm assembly-instruction ;_opt

__asm { assembly-instruction-list };_opt

assembly-instruction-list:

assembly-instruction;_opt

assembly-instruction;assembly-instruction-list;_opt

也就是說 分號是可選的，這個類似于lua

不加分號也可以這樣寫

__asm mov al, 2   __asm mov dx, 0xD007   __asm out dx, al

于是乎，我想這成了一個VC的bug

編譯環境vs2008 c/c++

最近翻出很早之前自己寫的一套使用Direct3D 9  Effect系統的純shader 3d引擎，打算使用最新技術重寫。重寫的主要修改在于：

1. 去掉Effect系統，改用HLSL + 渲染腳本

2. 優化渲染接口，使用材質統一shader和渲染狀態

隨即參考了DirectX SDK的Graphics部分文檔：DirectX9 時代的Effect系統純粹只是一個HLSL的簡單渲染腳本實現，除了DXUT，FXComposer等極少程序使用這套東西外，大型的引擎很少使用這種半成品系統。到了DirectX10甚至11，因為架構更改，去掉固定管線，因此Effect成為較為高效和便捷的渲染腳本，如果不是要求較高的3d引擎，一般的游戲使用DirectX10的Effect渲染腳本還是很不錯的。

DX10的fx腳本與DX9的差異在于

渲染狀態，采樣器狀態等都變為對象，并與API高度統一

在腳本與API中均可以設置

DepthStencilState EnableDepth
{
    DepthEnable = TRUE;
    DepthWriteMask = ALL;
    DepthFunc = LESS_EQUAL;
};

BlendState NoBlending
{
    AlphaToCoverageEnable = FALSE;
    BlendEnable[0] = FALSE;
};

technique10 Render
{
    pass P0
    {

        SetDepthStencilState( EnableDepth, 0 );
        SetBlendState( NoBlending, float4( 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f ), 0xFFFFFFFF );
    }
}

本人覺得，這樣的設計讓圖形API更為敏捷與歸類化，另外，也便于StateManager或者自己做渲染狀態轉移及差異比較時更為高效

Vista操作系統推出很久后，DX10的顯卡也占有了大量的市場份額。但是由于DX10仍然是一個過渡API（類似于DX8)，因此，很多3D游戲要么仍然支持DX9，要不然即支持DX9也支持DX10，甚至DX11.

   看博客上有達人組團編寫類似DX10接口和系統的軟渲染，DX10的設計是優秀的。因此，在DX9 HLSL基礎上，結合自己編寫的渲染腳本會是非常好的選擇。

    渲染腳本我的設計思路是這樣的：

1. 只是一種預處理腳本，并非實時運行腳本。

編譯器將文本解析后，轉化為一些運行指令，比如：本pass使用一塊小紋理，下一pass的target是這個紋理，并且開啟哪些渲染狀態。

2. 自定義格式的解析腳本。

使用lua，python等腳本其實也是可以的。但是在出現錯誤時，報出的錯可能會讓不熟悉這個腳本語言的人莫名其妙。

使用松鼠sq腳本語言？可惜其在lua基礎上，對table的slot初次賦值時必須使用<-而不是統一使用=，因此會讓你的腳本稀奇古怪

XML腳本？ XML可以避免復雜的語法檢查，寫完就是歸整的，但也是羅嗦的，本來Texture[2]可以表達完畢的，非要<Texture index = 2/>來羅嗦下。

OGRE的compositor腳本和材質腳本就是自己解析的，不過出乎預料的使用了BNF范式這類較為正規的方法。這就是說，需要先解析BNF表達式，然后再輸入腳本解析，編寫過程和系統復雜度會變得異常復雜。

最終選擇還是使用自己解析的腳本，使用一些具體代碼結構來替代BNF這類高深的東西

決定以后，下一步需要制定渲染腳本具體各部分及制作過程

1. 基本lexer

   從文本得到各種token

1. 渲染狀態對象

   照著DX10抄就好

2. Shader導入口

     shader文件來自于何處，入口怎樣定義

3. 渲染腳本VM及指令

  決定一個紋理怎樣設置，RenderTarget怎樣使用等的指令

Lemon是本人開發的一套適用于2D游戲動畫和高級游戲框架及配套編輯器（LemonComposer）

Lemon系統特性：

1. 支持 Canvas,Sprite,ImageSet（圖片幀存儲于一張圖片，等大小）

2. ImageSetEx（自由擺放的圖片幀于一張圖片）*

3. 支持對象無關鍵幀時使用靜態屬性進行設置，類似于HGE里的精靈

4. 每個對象均可成為Container，并擁有Child Node

5. 動畫關鍵幀類型支持：縮放，旋轉，位移，顏色，動畫幀，錨點，音效*

6. 支持拾取

7. 基于XML存儲的文件格式

8. 基于Squirrel松鼠腳本的高速面向對象腳本*

9. 圖形系統Graphics抽象，適用于任何渲染設備

10. 控件系統*

11. 視頻回放*

所有對象均由RTTI創建，枚舉均有NamePool+Hash，并由于PropertySet的反射系統

 

LemonComposer編輯器特性

界面基于我去年開發的MotionUI，lua

8+1控制點點對象調節屬性

類Adobe Flash的幀編輯。

類3DS Max的分軌道關鍵幀編輯，有助于優化art assert

自由調節對象層級及父子關系

全功能無限制自由Redo,Undo

 

*將在未來版本支持

2D游戲是獨立游戲的主流，也是創意，投入比最小的一個維度。但是基于2D的大多是一些類似于HGE，IndieLib等開源免費2D引擎。但是面對游戲中大量的動畫而言，開發者大多是使用圖片幀來制作，雖然效果很好，但是設備資源好用和制作難度也是很難控制的。

流行于去年的植物對僵尸和2004年發行的RO Offline經過資源分析，就是使用類似于Lemon系統，或者說Flash的系統制作而成，因此效果和擴展性非常好。

這就是Lemon存在的理由。

Flash面向的是GDI+Web，那么Lemon就是針對游戲專有的，基于硬件加速的游戲框架

Flash Action Script 對應的就是Lemon的Squirrel腳本

FlashIDE 對應的就是Lemon Composer

Lemon的目標就是讓2D游戲開發更簡單，讓游戲中充滿更多的動畫, 讓游戲開發難度降低

for /r 路徑 %%i in (匹配文件名) do 指令

例子：

for /r publish\ui\ %%i in (*.lua) do luac -o %%i %%i

前面一片文章中lua出現的bug，其實是lua本身結構問題導致的：

lua中，數值使用double來存儲，包含整形和double。而解析出來的整形也是被強轉為double進行存儲，這樣就會出問題。

舉一個簡單的例子：

double f = (double)0xffffffff;
int a = int(f);

這里的文章說明這個類型轉換問題的緣由。

在Squirrel腳本中就不會有這個問題

local a = 0xffffffff

print( a )

結果為-1

查看其源代碼：

typedef union tagSQObjectValue
{
    struct SQTable *pTable;
    struct SQArray *pArray;
    struct SQClosure *pClosure;
    struct SQGenerator *pGenerator;
    struct SQNativeClosure *pNativeClosure;
    struct SQString *pString;
    struct SQUserData *pUserData;
    SQInteger nInteger;
    SQFloat fFloat;
    SQUserPointer pUserPointer;
    struct SQFunctionProto *pFunctionProto;
    struct SQRefCounted *pRefCounted;
    struct SQDelegable *pDelegable;
    struct SQVM *pThread;
    struct SQClass *pClass;
    struct SQInstance *pInstance;
    struct SQWeakRef *pWeakRef;
    SQRawObjectVal raw;
}SQObjectValue;

可以看到

SQInteger nInteger;
SQFloat fFloat;

是分開存儲的，因此就不會有這個問題

lua解決方法：

1. 將十六進制換為10進制存儲

2. 等待大俠或者官方修改代碼，做出patch

最近將自己的UI工程在Release版下編譯，發現有部分控件的顏色居然偏黃，想必液晶也不至于老化的那么厲害，隨機開始將工程加入調試信息進行跟蹤，排除UI工程，及自己寫的lua封裝問題，將問題縮小為：

lua代碼：

t = {}

t.FillColor = 0xFFFFFFFF

foo( t )

在C++中注冊一個foo函數，然后獲取table t中的FillColor成員

發現取得的值居然為0x80000000

使用lua c api測試代碼

lua_newtable( L );
lua_setglobal( L, "t");

lua_getglobal( L, "t");
lua_pushstring(L,"FillColor");
lua_pushinteger( L, 0xffffffff );
lua_pushinteger( L, -1 );
lua_settable( L, -3 );

lua_getglobal( L, "t");
lua_pushstring( L, "FillColor");
lua_gettable( L, -2 );
int t = lua_tointeger( L, -1 );

結果t也是0x80000000

然后將十六進制的0xFFFFFFFF換成十進制的4294967295，測試結果正確顯示-1

再使用幾個樣本測試

0xFF5F5F5F = 4284440415 會被改成0xFF5F5F00

這個bug倒是很好解決，將代碼中的十六進制數全換為10進制即可。但是為什么只在Release版本發生呢？

本人使用的是lua 5.1.4 原生