POD格式分析学习

1. POD文件基本结构和读取方法

POD是powvr sdk提供的一种场景文件，包含了scene tree常用的对象。

POD是二进制文件，通过导出插件PVRGenPOD或者Collada2POD工具从dae转换得到。通过分析学习POD格式以及pvr sdk装载POD的代码，可以了解3d引擎场景模型动画文件的一种二进制实现方式，作为自己设计文件格式的参考。并且POD格式特别针对Imagination自家的GPU做了优化，值得研究。

POD文件按照block的方式组织，block可以嵌套block。每个block由一对marker包裹。marker包含两个32位值。marker分为start marker和end marker。

marker的第一个32位值是block name, 如果是end marker，name的最高位（bit31）置1。这个name是一个整形常量值，在sdk里面有定义。

marker的第二个32位值是block size。如果是end marker,这个值就为0。

POD文件的读取就是从读取start block开始，根据相应的name嵌套读取。处理完一个block循环处理下一个。如果没有子block, end marker可只读不处理。如果有子block，end marker就可以作为该block处理完毕的标志，从而让读取逻辑返回到上一个层次处理。例如，读取scene的子block light时，在读取代码中：

case ePODFileLight | PVRTMODELPOD_TAG_END:            return true;

block在POD文件中会按照一定的顺序出现，基本的信息和必须要先知道的内容会在前面出现，通过跟踪读取代码，第一个block是ePODFileVersion，用于验证是否是一个合法的POD文件，第二个block是ePODFileExpOpt，包含选项，正常读取scene时不读取。

第三个block就是ePODFileScene。读取这个block需要嵌套读取其内部的子block。如：ePODFileColourBackground， ePODFileColourAmbient，ePODFileNumCamera等。具体见sdk的PVRTModelPOD.cpp中的ReadScene函数。

文件读取方式上，SDK采取了一次性将文件所有内容读取到内存buffer中，然后通过移动指针访问的方式，如果生成的对象需要内存空间则在读取时分配，最后全部读取完毕后再释放整个buffer。这种方式只进行一次文件io，速度较快，只是需要多占用内存。但只要读取时内存不到峰值影响不大，总体来说这种方式还是不错的。其实sdk设计的很灵活，文件读取和释放函数都可以由使用者传入。文件读取的接口使用CSource接口。具体实现使用了CSourceStream。CSourceStream又使用了CPVRTResourceFile，支持文件读取和memroy读取。

2. POD 文件层block

读取POD的第一个层次，和文件验证历史选项等有关，暂且称为文件层，包含如下block:

    ePODFileVersion                = 1000,
    ePODFileScene,
    ePODFileExpOpt,
    ePODFileHistory,
    ePODFileEndiannessMisMatch  = -402456576,

注意ePODFileEndiannessMisMatch 是用来检测平台的endianness是否和POD文件兼容，这不是一个block。其实他是1000(0x03E8)的32位big endian值：0xE8030000。

在一些引擎里面如果endianness不兼容，可能不做任何处理，可能会做swap。PVR SDK采取一个中间路线。

2. ePODFileScene的内容

POD是按照常用的scene tree的方式组织scene的，从SDK可以看到ePODFileScene block中包含以下子block:

    ePODFileColourBackground    = 2000,
    ePODFileColourAmbient,
    ePODFileNumCamera,
    ePODFileNumLight,
    ePODFileNumMesh,
    ePODFileNumNode,
    ePODFileNumMeshNode,
    ePODFileNumTexture,
    ePODFileNumMaterial,
    ePODFileNumFrame,
    ePODFileCamera,        // Will come multiple times
    ePODFileLight,        // Will come multiple times
    ePODFileMesh,        // Will come multiple times
    ePODFileNode,        // Will come multiple times
    ePODFileTexture,    // Will come multiple times
    ePODFileMaterial,    // Will come multiple times
    ePODFileFlags,
    ePODFileFPS,
    ePODFileUserData,

其中camera, light, mesh, node, texture, material这些block都可能有多个。注意同类型的多个block并没有再增加一个层次，而是和其他类型block在同一个层次，因此他们的顺序都不一定需要连续，只不过总数量必须和NumXXX的block指定的相符合。并且NumXXX的这些block在文件中的位置也是在前面。

3. Mesh的结构

sdk里面的SPODMesh结构包含了mesh,skinmesh以及法线贴图需要的所有顶点数据。对应的block是ePODFileMesh，读取函数是ReadMesh。读取方式和其他block类似，不过针对顶点数据的特点设计了一个ReadCPODData方法去读取CPODData结构。CPODData包含：

    EPVRTDataType    eType;        /*!< Type of data stored */
    PVRTuint32        n;            /*!< Number of values per vertex */
    PVRTuint32        nStride;    /*!< Distance in bytes from one array entry to the next */
    PVRTuint8        *pData;        /*!< Actual data (array of values); if mesh is interleaved, this is an OFFSET from pInterleaved */

Imagination不愧是是搞移动设备GPU的，这个结构简直就是为OpenGLES设计的。其中pData如果mesh使用独立的分量数组时是数据地址，如果使用Interleaved数组时则作为数据偏移。

mesh包含的子block有：

    ePODFileMeshNumVtx            = 6000,
    ePODFileMeshNumFaces,
    ePODFileMeshNumUVW,
    ePODFileMeshFaces,
    ePODFileMeshStripLength,
    ePODFileMeshNumStrips,
    ePODFileMeshVtx,
    ePODFileMeshNor, //法线
    ePODFileMeshTan, //切线
    ePODFileMeshBin, //次法线
    ePODFileMeshUVW,            // Will come multiple times
    ePODFileMeshVtxCol,
    ePODFileMeshBoneIdx,
    ePODFileMeshBoneWeight,
    ePODFileMeshInterleaved,
    ePODFileMeshBoneBatches,
    ePODFileMeshBoneBatchBoneCnts,
    ePODFileMeshBoneBatchOffsets,
    ePODFileMeshBoneBatchBoneMax,
    ePODFileMeshBoneBatchCnt,
    ePODFileMeshUnpackMatrix,

从这儿就可以看出mesh的组成结构。