开始研究cocos2d-x

我所熟悉的2D图形框架

1. Qt graphics-view框架

研究生期间基于该框架开发了IMMComposer可视化创作软件，见识了qt这个2D图形框架：清晰的坐标层次系统（设备视图坐标系、场景坐标系、图元局部坐标系），底层采用bsp树管理场景，QT demo中自带的示例轻松处理4000+个item的绘制，交互（hover和click等事件），该框架有个问题不支持批量绘制：每个item都单独调用draw函数完成绘制。

2. Quick2 Scene Graph

QT5.0引入，最大亮点基于OpenGL2.0和OpenGLES2.0，支持shader。scene graph不仅适合2d图形，还能够管理3D图形。场景图更加适合复杂的图形场景，大图形包含很多小图形、子图形，层次感比较明显的场景。例如场景中有很多坦克，每个坦克有炮筒、坦克藏、底座、链条等字图形。场景图层次树的建立能够加速剔除（culling），碰撞检测的速度。OSG中场景图的使用更加玲离尽致。

官方文档谈及该框架亮点：批量绘制，减少状态改变，减少draw call，尽可能地挖掘硬件特性。

官方的这个说法谈谈自己的想法：2D图形材质主要是纹理和颜色，例如场景中包含大量各不相同的icon，和颜色各异的图形，以及一段文字。颜色各异的图形顶点指定颜色，采用统一的绘制模式（GL_TRIANGLES）很容易做到批处理。但是纹理各异的icon，以及一段文字如何做批处理呢？只有一种做法：纹理合并，icon和文字的纹理都是小矩形，将这些小矩形拼凑成若干个大的纹理，然后通过纹理坐标索引纹理内不同区域，从而达到批处理效果。

qt quick2支持FBO/ 软件方法绘制图形，软件方法和fbo方法绘制图形都需要两个步骤：1）先将图形画到一个buffer上，fbo方式画到显存的buffer上，软件方法画到内存的buffer；2）将buffer以贴纹理的方式绘制到屏幕上。

3. ScaleForm

在2011年siggraph中发现了这个图形引擎。能越狱youtube上有一个讲座视频。

4. 最近一直捉琢磨着写一个通用的2D渲染引擎，底层用opengl绘制，主打批量绘制和场景树，草稿如下：

 2D 图形引擎构思
BatchRender 和 SceneGraph 分离。
SG管理场景中所有Item。
BatchRender每次遍历SG中所有item，拷贝顶点、材质、纹理，然后归类打包批量上传给OpenGL。

为毛场景树？
+ 快速剔除屏幕之外的item
+ 快速鼠标拾取，甚至hover 效果！

场景树瓶颈何在？
+ Item的增加、删除、遍历
采用KDTree QuadTree 
后者简单点


为毛批量绘制？
+ 减少CPU中断，GPU等待机率，提升帧率

GraphicsItem 属性
+ geometry description: vertices list
     用于绘制
+ colors: RGBA
     材质
+ textureId: texture
     纹理
+ boundingBox 
     用于交互 拾取 相交
+ isDirty 
     表征是否脏，BatchRender访问过将其置为false
+ forceSingleRender 
     该item 强制单独绘制，颜色设置glColor4f，纹理单独绑定，顶点单独上传。


动画控制模块，根据算法 修改GraphicsItem的几何、材质信息。
Item顶点过多，做alpha渐变可以直接使用归类Color4f。

Why COCOS2D-X

目前手游很火，前几天跟几个朋友聊天，他们计划业余时间搞个游戏出来，正好我也琢磨着写个2D的东西出来，不谋而合，我理所当然负责客户端。。

既然一起搞游戏，一切自己写不现实，不比在公司上班（我们组的引擎基本上不依赖第三方库，90%是自己写），基于一个热门、成熟的开源库开发比较靠谱点。

接触3D、OpenGL 七八个年头了，常见算法都接触过，2D的东西难度不大，关键在UI以及具体业务逻辑的复杂性。最近手游很火cocos2d很火，最近决定选择cocos2D图形引擎，额外还有两个原因：

1. 它基于OpenGL开发，2D部分对我没有任何难度，纹理 / 纹理打包，批处理技术，场景管理，FBO，这些非常之熟悉。

2. Android上使用cocos2d，通过JNI接口与Java层交互，我入职一年多主要从事android ndk开发，负责引擎部分模块，最近刚刚转向上层Java开发。

引用

1. Qt Graphics view

2. Qt Quick2 scene graph

3. Game engines: what are scene graphs?