Irrlicht 游戏引擎开发 cooliris 界面（三）

（三）着重于介绍如何让场景动起来，以及如何获取和处理消息。

源码：example_3.zip

 

1. Irrlicht 的运动机制

 

所谓运动，实际上计算机在不停得绘制场景，每绘制一次称之为一帧。 当各帧中物体的位置或外观有所变化，那么它就动起来了。 在irrlicht中，绘制一帧是在run循环中完成的：

 

    while (device->run())
    {
        if (device->isWindowActive())
        {
            driver->beginScene(true, true, video::SColor(0, 0, 0, 0));
            scene_mgr->drawAll();  // 绘制一帧
            driver->endScene();
        }
    }
    device->drop();

 

我们所要做的，就是在 drawAll() 函数中，更新物体的位置，那么场景就动起来了。

 

所有的一切，都与 scene::ISecenNodeAnimator 这个接口相关。凡是实现这个接口的类实例，都可以通过 addAnimator() 函数加入到 ISceneNode 的 animators 列表中。

 

SceneManager 的drawAll() 函数在绘制(render)场景前，会调用 OnAnimate() 函数。这个函数是递归的，以保证加入场景中的每个 SceneNode 都被调用。 在OnAnimate() 函数中， SceneNode 的每一个 ISecenNodeAnimator 的 animateNode() 函数都会被调用，以更新 SceneNode 的位置、大小或纹理。

 

整理其调用顺序如下：

 

1. SceneManager           --> drawAll()                                   绘制一帧

2. ISceneNode               --> OnAnimate()                             SceneNode运动  

3. ISceneNodeAnimator --> animateNode(ISceneNode)       实现运动的具体函数

4. SceneManager           --> render()                                    绘制

 

可见，只要实现 ISecenNodeAnimator 接口，并加入到 SceneNode 中，就能够让其动起来。

 

2. Irrlicht 的消息传递

 

Irrlicht消息的传递是从device->run()开始的，在windows中首先调用 WndProc() 收集消息，打包成其内部的SEvent结构，再由 postEventFromUser() 将消息依次传递给 UserReceiver, GUI 和 3D Scene。

 

Irrlicht 中所有处理消息的类都必须实现 IEventReciever 接口。UserReceiver 就是在CreateDevice函数中指定的一个 IEventReceiver。 也就是说，消息处理的优先级为 UserReceiver > GUI > 3D Scene。

 

在我们的程序中，并没有指定UserReceiver，暂时也没有GUI，所以消息直接交给了 SceneManager。

SceneManager 的消息，也由 ISceneManager 的 postEventFromUser() 传递。 这个函数的实现如下：

 

bool CSceneManager::postEventFromUser(const SEvent& event)
{
	bool ret = false;
	ICameraSceneNode* cam = getActiveCamera();
	if (cam)
		ret = cam->OnEvent(event);

	_IRR_IMPLEMENT_MANAGED_MARSHALLING_BUGFIX;
	return ret;
}

 

也就是说，只有当前Active(有效)的 ICameraSceneNode 才会接收到消息。ICameraSceneNode 会检测ISceneNodeAnimator 的isEventReceiverEnabled(), 如果为真则调用其 OnEvent 函数。

 

整理消息传递的机制如下：

 

1. IrrlichtDevice              --> run()                                       搜集消息并打包

2. IrrlichtDevice              --> postEventFromUser()             传递消息到userReceiver GUI 和 Scene

3. ISceneManager          --> postEventFromUser()             传递消息到CameraNode

4. ICameraSceneNode   --> onEvent()                                调用 Animator 的onEvent

5. ISceneNodeAnimator --> onEvent()  // if enabled           响应消息。

 

可见，实现 ISceneNodeAnimator 虽然可以 SceneNode 动起来，但只有在 CameraSceneNode 上，才能够接收和处理消息。

 

3. 实现CameraAnimator

 

如果我们实现一个 CameraAnimator，在其中处理消息，更新 CameraNode 和 CubeNode 的位置，就可以实现交互和动画。该类关键的几个函数如下：

 

class CameraAnimator : public ISceneNodeAnimator
{
public:
	//! Constructor
	CameraAnimator(...

	//! Destructor
	virtual ~CameraAnimator(){};

	//! 更新 SceneNode 位置
    virtual void animateNode(ISceneNode* node, u32 timeMs);

	//! 处理消息
    virtual bool OnEvent(const SEvent& event);

	//! This animator will receive events when attached to the active camera
	virtual bool isEventReceiverEnabled() const
	{
		return true;  // 必须为true才能接收消息
	}

        .... // other member functions.
private:
     ... // fields
};

 

需要实现的关键有三点：

(1) 拖拽时， 场景跟着移动

(2) 单击某个图片时，场景移动到该位置，图片突出显示

(3) 滚轮实现缩放

 

在编程时有以下几个关键点：

(1) 三维场景中Node的选取，还好 irrlicht 替我们实现了这点，只需如下代码，就可以将鼠标点击处的node选取出来：

 

core::position2d<s32> mouse_position(event.MouseInput.X, event.MouseInput.Y);
ISceneNode* node = scene_manager_->getSceneCollisionManager()
        ->getSceneNodeFromScreenCoordinatesBB(mouse_position, -1);

 

(2) 运动的实现

 

    包括三个运动： CameraNode 的位置， CameraNode 的拍摄点，选取的图片的位置

    CameraNode的位置决定了场景的移动；

    CameraNode 的拍摄点决定了拍摄的角度，可以实现场景的倾斜；

    被选取的图片的位置可以使其比其它图片更接近Camera，实现突出的效果。

 

    （二）中描述的图片位置是排布在 z = 0 这个平面上的，Camera 的位置在 z = -700 平面上，初始拍摄点为原点。

 

    camera拍摄点（target）在 X 轴移动的处理如下：

if (is_drag_ && current_node_ == NULL) // 拖拽
{
	core::position2di mouse_position = device_->getCursorControl()->getPosition();
	s32 xdiff = drag_start_point_.X - mouse_position.X;
	drag_start_point_ = mouse_position;

	x_target += 0.01*xdiff / core::max_(dt, 0.0000001f);
}

if (current_node_!=NULL) // 选取了某幅图片
{
	x_target = current_node_->getPosition().X;
}

sign = (x_target < x_current) ? -1 : 1;
x_speed = sign*sqrt(abs(x_target - x_current)) * 50;  // 运动速度
target_position.X += x_speed * dt;  // 移动位置

 

    在 Y 轴和 Z 轴方向的移动，包括图片的移动， 均用类似的方式处理。参见（animateNode）函数。

 

(3) 鼠标滚轮实现缩放

    只需要改变 Camera 在Z轴的位置，作简单的限幅即可：

z_target += 100*event.MouseInput.Wheel; 

if (z_target > -200)
{
	z_target = -200;
}
if (z_target < -3000)
{
	z_target = -3000;
}

 

4.最后

 

最后我们还需要将实现的 animator 附加到 Camera 上：

 

scene::ICameraSceneNode* camera = scene_mgr->addCameraSceneNode(0, 
    core::vector3df(0,0,-700), 
    core::vector3df(0,0,0), 0);
scene::CameraAnimator* animator = new scene::CameraAnimator(wall_mgr->GetWallItemList(), 
    device, scene_mgr, 
    device->getTimer()->getTime());
camera->addAnimator(animator);
animator->drop();

 

编译运行后，您应该能够用鼠标实现类似 cooliris 的交互。更进一步的完善，还需要支持键盘等……

 

p.s.

 

3d 界面就介绍到这里了，也算告一段落。

还有两个部分：

(1) GUI： 介绍GUI编写，并加入Truetype中文字体支持；

(2) AnimatedGUI：介绍目录浏览控件的编写，实现一个皮肤系统。

 

由于临近毕业，导师催着要论文，过段时间再继续吧。

鉴于本人的学习经历，劝各位千万不要盲目读研，不要盲目崇拜名校，别被糟蹋了。

我是学机械方向的，盲目接受了当年所谓的推研资格。sigh~~学术气氛糟糕啊……

 

评论

6 楼 fr_han 2012-08-15  

运行时，为什么我看不到纹理呢？环境是：xp+vs2010+irrlicht 1.7.3，请多指教！

5 楼 yiluotianya 2012-04-25  

支持楼主，希望继续，对我们都很有帮助

4 楼 kira0001 2012-04-17  

CameraAnimator的is_first_， 似乎从来没有被用到过，它一直是false……

3 楼 xy121z 2011-03-14  

写的不错，尤其是例子3，场景的运动，对我帮助很大，谢谢

2 楼 arec 2009-05-14  

baby66 写道

有时间继续写下去呀
支持你 写得很详细

过段时间吧。还在忙论文呢。

1 楼 baby66 2009-05-11  

有时间继续写下去呀
支持你 写得很详细