4.3RenderState及其更新

主要的 Render State 分为 global state ， lights 和 effects 。

一，抽象基类 GlobalState

    该类为一个抽象基类，所有的全局状态类型如 alpha blending ， triangle culling ， material ， polygon offset ， stenciling ， wireframe ， depth buffering 等都要基于该类创建。 Node ， Geometry 均有相关接口用于 global state 的存储，加载和移除。

   这些派生类有两个共同点：（ 1 ）都要重载虚函数 GetStateType 。

                          （ 2 ）都要在 program initialization 时创建默认对象，在 program termination 时销毁对象。

 

 

二， Lights

Lights 的作用结果与 material 密切相关。

经过多次更改和权衡（ p261-p263 ），作者最终决定将 Light 类写成一个通用类，其中包含了所有类型的光源所需的信息，并定义了枚举类 LightType ，以标识对象的光源模型。接口略。

 

三， effects 。详见 chapter3.4

 

四， RenderState 的更新。

当下列事件发生时， RenderState 需要更新：（ 1 ） attach/detach global states  （ 2 ） attach/detach lights  （ 3 ） attach/detach effects    (4) 场景图的拓扑结构改变。

   RenderState 更新的顶层接口相对于 geometry state 要简单，只有一个 :UpdateRS()( 在 spatial 中）当上述情况发生时，调用 UpdateRS （）即可。注意，如果仅仅是 RenderState 的某个数据成员发生改变，则没有必要调用 UpdateRS ，因为场景图中每个节点存储的是 RenderState 的智能指针，而不是 RenderState 本身，因此，一旦 RenderState 的内容发生改变，所有共享该类的节点会马上感应到这一点，从而在 draw 的时候体现出来。

 

下面给出 UpdateRS 的函数调用图：

说明： N1 为 RenderState 更新的触发点。

N1                       UpdateRS （）

             声明 Gstack ， Lstack

             PropagateStateFromRoot                     parent--- à PropagateStateFromRoot(), 向上

                                              PushState ，向上递归结束。

  UpdateState      

             销毁 Gstack ， Lstack （递归的终点）

 

 

若 N 不是触发点：

               PushState

                        UpdateState                对每一个 chilid

  N                                     Child- à UpdateRS(), （向下递归开始。）

               PopState （向下递归结束

                 (node)                     

 

 

UpdateState （ Geometry ） -- à 将栈中 RenderState 复制到本地。

向上递归的目的是在栈中加入触发节点之前所有父节点的 RenderState ，以便传给子节点。

向下递归的目的是将当前节点的所有 RenderState 传给子节点（本质是覆盖子节点的本地 RenderState ）。

 

 

  读者可能会有此种想法：不用当前节点的 RenderState 去覆盖 子节点的 RenderState ，而是通过修正，即当前节点中没有的不做任何动作，多出来的就添加进去，这样就可以免去覆盖，从而省略了 PropagateStateFromRoot 这一步。这是错误的 。例如，某子节点被一个新的子节点替换，这是如果没有 PropagateStateFromRoot （），就无法获得新子节点的全部 RenderState 。

   当然了，添加 PropagateStateFromRootr （）的缺点是对于原有节点来说，这一步是多余的。

 

 

   一点说明： Gstack ， Lstack 并不仅是一个栈，而是栈数组，每种类型的 RenderState 拥有一个栈，这是因为可能出现多个同类型的 RenderState 连接到一个节点的情况。