基于MFC多文档多视图结构的OGRE指北针程序

基于MFC多文档多视图结构的OGRE指北针程序

0．前沿

作者： 化凡

QQ： 371691096

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1．  功能描述

本程序作为OGRE和MFC结合，欲实现以下几个功能：

（1）       MFC是多文档多视图结构；

（2）       每打开一个子窗口，就显示一个不同的场景，可以在不同子窗口场景中任意添加几何体，可以扩充为模型浏览器和场景编辑器；

（3）       每个子窗口包含一个主场景，用于显示模型；包含一个指北针场景，专门用于显示场景坐标系，固定在窗口左下角显示。

（4）       可以任意打开、关闭一个子窗口。

（5）       实现效果图：

2．  关键技术点

（1）       MFC多文档多视图框架（不是本文重点）；

（2）       OGRE的Root对象定义时机和位置；

（3）       SceneManager、Camera、Viewport的动态添加和释放；

（4）       多个视口的背景融合；

（5）       深度缓存控制（扩展到颜色缓存、模板缓存的控制）

3．  实现步骤

3.1 MFC多文档多视图实现

a）  新建一个MFC多文档工程；

b）  新建三个类CMyDoc : public CDocument、CMyView : public CView、CMyChildFrame : public CMDIChildWnd；

c）  添加菜单资源IDR_MENU_MY、如果每个子窗口需要工具栏，则添加工具栏IDR_TOOLBAR_MY；

d）  在CXXApp里添加变量：

     CMultiDocTemplate* pDocTemplate;     //管理文档一

     CMultiDocTemplate* pMyDocTemplate;   //管理文档二

e）  后台CXXApp::InitInstance()里添加类似这样的代码：

//文档一

pDocTemplate = new CMultiDocTemplate(IDR OgreMDITYPE,/*工程资源ID*/

         RUNTIME_CLASS(COgreMDIDoc),

         RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // custom MDI child frame

         RUNTIME_CLASS(COgreMDIView));

     //文档二

pMyDocTemplate= new CMultiDocTemplate(IDR_MENU_MY, /*新加文档的菜单ID*/

         RUNTIME_CLASS(CMyDoc),

         RUNTIME_CLASS(CMyChildFrame), // custom MDI child frame

         RUNTIME_CLASS(CMyView));

     注意：包含对应的头文件！

f）   每个子窗口添加自己的工具栏，类似下面代码：

int CMyChildFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)

{

  if (CMDIChildWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)

       return -1;

 

  if (!m_wndToolBar.CreateEx(this, TBSTYLE_FLAT, WS_CHILD | WS_VISIBLE | CBRS_TOP

       | CBRS_GRIPPER | CBRS_TOOLTIPS | CBRS_FLYBY | CBRS_SIZE_DYNAMIC) ||

       !m_wndToolBar.LoadToolBar(IDR_TOOLBAR_MY))

  {

       return -1;      // fail to create

  }

  m_wndToolBar.EnableDocking(CBRS_ALIGN_ANY);

  EnableDocking(CBRS_ALIGN_ANY);

  DockControlBar(&m_wndToolBar);  

  return 0;

}

----------------到现在运行程序，就可以看到MFC多文档多视图的效果了-------------------------

3.2 OGRE的Root对象定义时机和位置

参考OGRE提供的ExampleApplication例子，自己加以改写封装，需要注意的是，整个应用程序只需要一个Root对象，只需要一次初始化，然后可以动态地添加和删除SceneManager、Camera、Viewport等对象。具体类设计参考程序源码。

本文封装了一个OgreDemo类，然后定义一个全局对象：

OgreDemo app;

Root *mRoot;//方便引用Root对象

3.3 SceneManager、Camera、Viewport的动态添加和释放

每次需要动态添加和释放的信息单独设计了一个类，叫class MDINode，动态添加操作通过函数MDINode * OgreDemo::addMDI(HWND hWnd,int w,int h,HWND hMainWnd,String wName)来实现，具体看代码。大致思路是：

（a）         第一次打开子窗口，需要对OGRE做整体初始化，然后新建MDINode节点；

（b）         以后每次开打子窗口，直接新建MDINode节点即可；

（c）         MDINode节点释放，在对应的CMyView析构函数里；

（d）         每次添加节点主要包含“基本场景的创建及系列设置”和“坐标系场景的创建及系列设置”；

3.4多个视口的背景融合

对每个子窗口，含有两套SceneManager、两个Camera和两个Viewport，但是这些信息都显示在一个mWindow里。如果不经过特殊设置，后面的场景会遮挡前面的场景，本文中，坐标系场景会遮挡住前面的场景。这是需要解决一个问题：多视口背景融合。

只要理解三维图形渲染流程，这个问题很容易解决。直观的想法是，在渲染后面场景的时候，不清空颜色缓存，那么后续渲染直接写到颜色缓存，那么背景就会存在了，从而达到融合的效果。因此，在定义第二个视口的时候，加上这句代码，即可实现视口背景融合问题：

vp->setClearEveryFrame(false);//这个设置很重要，实现和帧缓存混合

3.5深度缓存控制（扩展到颜色缓存、模板缓存的控制）

视口背景融合问题结局了，似乎任务已经完成了，但是添加物体后，把物体移动到坐标系附近，发现坐标系被遮挡住了。这肯定不是我们想要的效果。耐心分析一下不难想出解决方法：如果在绘制第二个场景的时候，把深度测试关掉，不就可以了吗？！答案确实是这样的。看似简单的问题，但操作起来却无从下手。

由于OGRE做了封装，整个渲染流程被隐藏起来了，真要自己控制，还真不简单。于是，我从网上下载了OGRE的元代码，仔细分析几个重要类的源代码，尝试过用RenderSystem对象进行设置，但是失败了，后来把焦点放在SceneManager的_setPass函数，里面有段代码比较符合我的意思mDestRenderSystem->_setDepthBufferCheckEnabled(pass->getDepthCheckEnabled())，可以看出这个好像是对深度缓存就行操作，通过实验确实是这样的。

那么为什么会这样呢？这段代码明明是关于材质方面设置的，怎么会影响到深度缓存控制呢！对，我也有这样的疑问。但是事实就是这样的。我的猜测解释是：OGRE会给每个模型施加材质，如果你没有显示给一个模型添加纹理，OGRE会用模型纹理帮你添加上，但是你又看不出来，可能OGRE为了统一管理吧。然后关于深度缓存、颜色缓存等方面的控制，主要是通过纹理通道控制的，所以，必须通过设置材质通道的深度缓存控制属性，来控制深度缓存的读写。由于坐标系没有显示使用纹理，因此为了禁用深度测试，必须设置默认材质的通道属性，代码如下：

         MaterialPtr mDefault = MaterialManager::getSingleton().getDefaultSettings();

Pass *dPass=mDefault->getTechnique(0)->getPass(0);

dPass->setDepthCheckEnabled(false);

4．  总结

到此，整个程序的框架和关键点都介绍完毕，具体实现可参考代码。需要说明的是，用OGRE引擎开发东西，需要首先对OGRE的机制有点了解，对三维图形的渲染流程和基本原理有所掌握，这样在遇到实际问题时，才可以比较容易地解决。再者，下载一套OGRE的代码，遇到问题时，分析它的源代码，也有助于解决问题。