cocos2d-x中CCScale9Sprite的原理及使用

原文链接： http://blog.csdn.net/onerain88/article/details/8273219

 

        cocos2d 2.0之后加入了一种九宫格的实现，主要作用是用来拉伸图片，这样的好处在于保留图片四个角不变形的同时，对图片中间部分进行拉伸，来满足一些控件的自适应（PS: 比如包括按钮，对话框，最直观的形象就是ios里的短信气泡了），这就要求图片资源的中间部分是纯色或者是简单的渐变了！

1.cocos2d中九宫格CCScale9Sprite的实现

（1）原理

cocos2d的实现非常巧妙，是通过1个CCSpriteBatchNode和9个CCSprite来实现的，原理很简单，通过将原纹理资源切割成9部分（PS: 这也是叫九宫格的原因），根据想要的尺寸，完成以下的三个步骤：

a. 保持4个角部分不变形

b. 单向拉伸4条边（即在4个角两两之间的边，比如上边，只做横向拉伸）

c. 双向拉伸中间部分（即九宫格的中间部分，横向，纵向同时拉伸，PS：拉伸比例不一定相同）

（PS: 更多原理可参考 http://yannickloriot.com/2011/12/create-buttons-in-cocos2d-by-using-cccontrolbutton/ ）

（2）实现

CCSpriteBatchNode的资源为整个的纹理，9个CCSprite对应于纹理的9个部分（根据纹理不同，9部分所占比例会有所不同），根据想要的尺寸，将9部分拼装在一起！

（3）优缺点

优点：思路简单清晰；使用CCSpriteBatchNode，只需要一次绘制，效率较高

缺点：内存占用大，需要1个CCSpriteBatchNode和9个CCSprite对象；不支持CCSpriteBatchNode（如果控件很多，我们都需要对每个控件单独绘制一次，会影响效率）

2.cocos2d-x中CCSprite的绘制

在介绍我的九宫格实现之前，先简单介绍一下CCSprite的绘制原理

（1）顶点数据

每一个CCSprite都保持了一个关于顶点数据的结构体

// vertex coords, texture coords and color info ccV3F_C4B_T2F_Quad m_sQuad;

这个Quad字眼的意思是一个矩形，参照ccV3F_C4B_T2F_Quad的定义，可以得知，是包含4个顶点数据的结构体（根据注释可知4个顶点分别为：左上，左下，右上，右下）

//! 4 ccVertex3FTex2FColor4B typedef struct _ccV3F_C4B_T2F_Quad { //! top left ccV3F_C4B_T2F tl; //! bottom left ccV3F_C4B_T2F bl; //! top right ccV3F_C4B_T2F tr; //! bottom right ccV3F_C4B_T2F br; } ccV3F_C4B_T2F_Quad;

而ccV3F_C4B_T2F又是一个关于顶点信息的结构体，包括坐标（x, y, z），颜色（r, g, b, a），纹理坐标（x, y）

（PS：2D游戏中，坐标的z都为0，这里的z并不是Z-Order，Z-Order是指渲染的先后属性，z是代表3D的z轴坐标）

//! a Point with a vertex point, a tex coord point and a color 4B typedef struct _ccV3F_C4B_T2F { //! vertices (3F) ccVertex3F vertices; // 12 bytes // char __padding__[4]; //! colors (4B) ccColor4B colors; // 4 bytes // char __padding2__[4]; // tex coords (2F) ccTex2F texCoords; // 8 byts } ccV3F_C4B_T2F;

（2）绘制

在初始化精灵之后，就将纹理的四个顶点信息保存在m_sQuad中了，接下来要做的，就是根据m_sQuad的信息来绘制

由于OpenGL是状态机的设计，所以要先将顶点信息保存，再根据顶点的关系进行绘制，主要的绘制代码如下：

#define kQuadSize sizeof(m_sQuad.bl) int size = sizeof(m_sQuad.bl); if (m_pobTexture) { glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_pobTexture->getName()); } else { glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); } long offset = (long)&m_sQuad; // vertex int diff = offsetof(ccV3F_C4B_T2F, vertices); glVertexPointer(3, GL_FLOAT, kQuadSize, (void*)(offset + diff)); // color diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F, colors); glColorPointer(4, GL_UNSIGNED_BYTE, kQuadSize, (void*)(offset + diff)); // tex coords diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F, texCoords); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, kQuadSize, (void*)(offset + diff)); glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

（PS: offsetof()函数是得到结构体中某一数据的地址偏移量）

根据注释可知，先将顶点的坐标数据保存，再将顶点的颜色数据保存，最后将顶点的纹理映射坐标保存

（吐槽一下：#define kQuadSize sizeof(m_sQuad.bl) 这个宏的名字把我迷惑了，我不知道为什么会有Quad字眼，我觉得应该是kVertexSize）

3. CCScaleNineSprite的实现

（吐槽一下：我没找到更好的关于九宫格的名字，于是偷懒将9换成了Nine。。。）

我的九宫格的实现和CCScale9Sprite略有不同，只是优化了其内存的问题，我将1个CCSpriteBatchNode和9个CCSprite用1个CCSprite来实现了，通过纹理映射做拉伸！

（PS：我目前也没有解决支持CCSpriteBatchNode，因为CCSpriteBatchNode的子节点要求是CCSprite类型，而我的CCScaleNineSprite并不是继承于CCSprite，而是于CCSprite是兄弟关系，因为其顶点的数据不同，所以我认为不是继承关系，当然可以考虑把CCSprite的顶点数据修改，使其不再被限制于固定4个顶点）

我偷懒将CCSprite.h和CCSprite.cpp拷贝了一份，注释掉了一些不常用的方法，以及对CCSpriteBatchNode的支持。。。

将m_sQuad替换为ccV3F_C4B_T2F mScaleNineVertices[16]（九宫格需要16个顶点，请根据上面的图计算，包括顶点和切割线的交点）

额外增加了1个设置九宫格比例的方法（重载了3份），通过比例计算出mScaleNineVertices的数据

public: void CalculateScaleNineVertices(unsigned int widthFromLeft, unsigned int widthFromRight, unsigned int heightFromTop, unsigned int heightFromBottom); void CalculateScaleNineVertices(unsigned int widthFromLeft, unsigned int heightFromTop); void CalculateScaleNineVertices(unsigned int offsetFromEdge);

贴上这个长长的计算算法吧，我表示我很笨，没有想到更好的计算算法。。。欢迎留言赐教

void CCScaleNineSprite::CalculateScaleNineVertices(unsigned int widthFromLeft, unsigned int widthFromRight, unsigned int heightFromTop, unsigned int heightFromBottom) { float textureWidth = getTextureRect().size.width; float textureHeight = getTextureRect().size.height; CCAssert((widthFromLeft < textureWidth) && (widthFromRight < textureWidth) && (heightFromTop < textureHeight) && (heightFromBottom < textureHeight), "The SIZE of Corner is too BIG!"); float contentWidth = m_tContentSizeInPixels.width; float contentHeight = m_tContentSizeInPixels.height; unsigned int textureAtlasWidth = getTexture()->getPixelsWide(); unsigned int textureAtlasHeight = getTexture()->getPixelsHigh(); ccV3F_C4B_T2F vertice; // First Line vertice.vertices.x = 0; vertice.vertices.y = contentHeight; vertice.vertices.z = 0; vertice.colors.a = 255; vertice.colors.r = 255; vertice.colors.g = 255; vertice.colors.b = 255; vertice.texCoords.u = 0; vertice.texCoords.v = 0; mScaleNineVertices[0] = vertice; vertice.vertices.x = (float) widthFromLeft; vertice.texCoords.u = (float) widthFromLeft / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[1] = vertice; vertice.vertices.x = (float) (contentWidth - widthFromRight); vertice.texCoords.u = (float) (textureWidth - widthFromRight) / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[2] = vertice; vertice.vertices.x = (float) contentWidth; vertice.texCoords.u = (float) textureWidth / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[3] = vertice; // Second Line vertice.vertices.x = 0; vertice.vertices.y = (float) (contentHeight - heightFromTop); vertice.texCoords.u = 0; vertice.texCoords.v = (float) heightFromTop / textureAtlasHeight; mScaleNineVertices[4] = vertice; vertice.vertices.x = (float) widthFromLeft; vertice.texCoords.u = (float) widthFromLeft / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[5] = vertice; vertice.vertices.x = (float) (contentWidth - widthFromRight); vertice.texCoords.u = (float) (textureWidth - widthFromRight) / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[6] = vertice; vertice.vertices.x = (float) contentWidth; vertice.texCoords.u = (float) textureWidth / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[7] = vertice; // Third Line vertice.vertices.x = 0; vertice.vertices.y = (float) heightFromBottom; vertice.texCoords.u = 0; vertice.texCoords.v = (float) (textureHeight - heightFromBottom) / textureAtlasHeight; mScaleNineVertices[8] = vertice; vertice.vertices.x = (float) widthFromLeft; vertice.texCoords.u = (float) widthFromLeft / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[9] = vertice; vertice.vertices.x = (float) (contentWidth - widthFromRight); vertice.texCoords.u = (float) (textureWidth - widthFromRight) / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[10] = vertice; vertice.vertices.x = (float) contentWidth; vertice.texCoords.u = (float) textureWidth / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[11] = vertice; // Fourth Line vertice.vertices.x = 0; vertice.vertices.y = 0; vertice.texCoords.u = 0; vertice.texCoords.v = (float) textureHeight / textureAtlasHeight; mScaleNineVertices[12] = vertice; vertice.vertices.x = (float) widthFromLeft; vertice.texCoords.u = (float) widthFromLeft / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[13] = vertice; vertice.vertices.x = (float) (contentWidth - widthFromRight); vertice.texCoords.u = (float) (textureWidth - widthFromRight) / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[14] = vertice; vertice.vertices.x = (float) contentWidth; vertice.texCoords.u = (float) textureWidth / textureAtlasWidth; mScaleNineVertices[15] = vertice; }

计算好顶点数据之后，简单修改一下draw()函数就可以了（将之前的m_sQuad替换为mScaleNineVertices）

#define kVertexSize sizeof(ccV3F_C4B_T2F) if (m_pobTexture) { glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_pobTexture->getName()); } else { glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); } long offset = (long) mScaleNineVertices; // vertex int diff = offsetof(ccV3F_C4B_T2F, vertices); glVertexPointer(3, GL_FLOAT, kVertexSize, (void*)(offset + diff)); // color diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F, colors); glColorPointer(4, GL_UNSIGNED_BYTE, kVertexSize, (void*)(offset + diff)); // tex coords diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F, texCoords); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, kVertexSize, (void*)(offset + diff)); glDrawElements(GL_TRIANGLES, 54, GL_UNSIGNED_SHORT, mVerticesIndex);

看起来和之前的差别不大。。。只有两处修改（高亮吧！）

4.Demo

和CCSprite的使用差不太多，只是需要设置一下ContentSize（即展示的尺寸），并且需要设置九宫格切割的比例（以像素为单位，美术比较好理解！）

// Add a Scale Nine Sprite CCTexture2D* texture = CCTextureCache::sharedTextureCache()->addImage("GreenButton.png"); CCScaleNineSprite* scaleNineSprite = CCScaleNineSprite::scaleNineSpriteWithTexture(texture); scaleNineSprite->setContentSize(CCSizeMake(200, 100)); scaleNineSprite->CalculateScaleNineVertices(10); scaleNineSprite->setPosition(CCPointMake(size.width / 2, size.height / 2)); this->addChild(scaleNineSprite);

效果如下：

原资源：