【游戏引擎】深入分析Cocos2d-x 2.0中的“纹理”(三)

CCTexturePVR.cpp:

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#include "CCTexture2D.h"
#include "CCTexturePVR.h"
#include "ccMacros.h"
#include "CCConfiguration.h"
#include "support/ccUtils.h"
#include "CCStdC.h"
#include "platform/CCFileUtils.h"
#include "support/zip_support/ZipUtils.h"
#include "shaders/ccGLStateCache.h"
#include <ctype.h>
#include <cctype>
//Cocos2d命名空间
NS_CC_BEGIN

#define PVR_TEXTURE_FLAG_TYPE_MASK    0xff

//PVR文件的信息标志位的各bit位意义
enum  {
    kPVRTextureFlagMipmap          =  ( 1 << 8 ),         // 有多级纹理 
    kPVRTextureFlagTwiddle         =  ( 1 << 9 ),         // is twiddled
    kPVRTextureFlagBumpmap         =  ( 1 << 10 ),        // 是法线贴图(用于产生凹凸感)
    kPVRTextureFlagTiling          =  ( 1 << 11 ),        // is bordered for tiled pvr
    kPVRTextureFlagCubemap         =  ( 1 << 12 ),        // 是立方体环境映射贴图(一般用于做天空盒)
    kPVRTextureFlagFalseMipCol     =  ( 1 << 13 ),        // are there false coloured MIP levels
    kPVRTextureFlagVolume          =  ( 1 << 14 ),        // 立体纹理,相当于有多层的纹理。
    kPVRTextureFlagAlpha           =  ( 1 << 15 ),        // v2.1 is there transparency info in the texture
    kPVRTextureFlagVerticalFlip    =  ( 1 << 16 ),        // v2.1 is the texture vertically flipped
} ;
//PVR文件头标识
static  char gPVRTexIdentifier [ 5 ]  =  "PVR!" ;
//所有PVR文件的格式
enum
{
    kPVRTexturePixelTypeRGBA_4444 =  0x10,
    kPVRTexturePixelTypeRGBA_5551,
    kPVRTexturePixelTypeRGBA_8888,
    kPVRTexturePixelTypeRGB_565,
    kPVRTexturePixelTypeRGB_555,                 // 这个Cocos2d-x暂不支持
    kPVRTexturePixelTypeRGB_888,
    kPVRTexturePixelTypeI_8,
    kPVRTexturePixelTypeAI_88,
    kPVRTexturePixelTypePVRTC_2,
    kPVRTexturePixelTypePVRTC_4,
    kPVRTexturePixelTypeBGRA_8888,
    kPVRTexturePixelTypeA_8,
} ;
//信息数组
static  const  unsigned  int tableFormats [ ] [ 7 ]  =  {
     //数组元素的结构为:
     // 1- PVR 文件格式
     // 2- OpenGL 内部格式
     // 3- OpenGL 格式
     // 4- OpenGL 数据类型
     // 5- 色深
     // 6- 是否压缩
     // 7- Cocos2d 像素格式
     { kPVRTexturePixelTypeRGBA_4444, GL_RGBA,   GL_RGBA, GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4,          16false, kCCTexture2DPixelFormat_RGBA4444  },
     { kPVRTexturePixelTypeRGBA_5551, GL_RGBA,   GL_RGBA, GL_UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1,          16false, kCCTexture2DPixelFormat_RGB5A1    },
     { kPVRTexturePixelTypeRGBA_8888, GL_RGBA,   GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE,                   32false, kCCTexture2DPixelFormat_RGBA8888  },
     { kPVRTexturePixelTypeRGB_565,   GL_RGB,    GL_RGB,  GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5,            16false, kCCTexture2DPixelFormat_RGB565    },
     { kPVRTexturePixelTypeRGB_888,   GL_RGB,    GL_RGB,  GL_UNSIGNED_BYTE,                   24false,  kCCTexture2DPixelFormat_RGB888   },
     { kPVRTexturePixelTypeA_8,       GL_ALPHA,  GL_ALPHA,   GL_UNSIGNED_BYTE,                8,   false, kCCTexture2DPixelFormat_A8        },
     { kPVRTexturePixelTypeI_8,       GL_LUMINANCE,  GL_LUMINANCE,   GL_UNSIGNED_BYTE,        8,   false, kCCTexture2DPixelFormat_I8        },
     { kPVRTexturePixelTypeAI_88,     GL_LUMINANCE_ALPHA,    GL_LUMINANCE_ALPHA, GL_UNSIGNED_BYTE, 16,     false, kCCTexture2DPixelFormat_AI88  },
#if (CC_TARGET_PLATFORM == CC_PLATFORM_IOS)  
     //如果程序运行在IOS上,还可支持以下信息
     { kPVRTexturePixelTypePVRTC_2,   GL_COMPRESSED_RGBA_PVRTC_2BPPV1_IMG,  ( unsigned  int ) - 1( unsigned  int ) - 1,            2,   true, kCCTexture2DPixelFormat_PVRTC2     },
     { kPVRTexturePixelTypePVRTC_4,   GL_COMPRESSED_RGBA_PVRTC_4BPPV1_IMG,  ( unsigned  int ) - 1( unsigned  int ) - 1,            4,   true, kCCTexture2DPixelFormat_PVRTC4     },

     { kPVRTexturePixelTypeBGRA_8888, GL_RGBA,   GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE,                   32false, kCCTexture2DPixelFormat_RGBA8888  },
#endif 
} ;

//信息表的元素数量
#define MAX_TABLE_ELEMENTS (sizeof(tableFormats) / sizeof(tableFormats[0]))
//
enum  {
    kCCInternalPVRTextureFormat,
    kCCInternalOpenGLInternalFormat,
    kCCInternalOpenGLFormat,
    kCCInternalOpenGLType,
    kCCInternalBPP,
    kCCInternalCompressedImage,
    kCCInternalCCTexture2DPixelFormat,
} ;
//PVR文件头信息结构
typedef  struct _PVRTexHeader
{
     unsigned  int headerLength ;   //头信息长度
     unsigned  int height ;             //高
     unsigned  int width ;          //宽
     unsigned  int numMipmaps ;     //是否有多级纹理
     unsigned  int flags ;          //标记位
     unsigned  int dataLength ;     //后面的像素数据长度
     unsigned  int bpp ;            //色深
     unsigned  int bitmaskRed ;     //对应红色的像素位
     unsigned  int bitmaskGreen ;   //对应绿色的像素位
     unsigned  int bitmaskBlue ;    //对应蓝色的像素位
     unsigned  int bitmaskAlpha ;  //对应ALPHA色的像素位
     unsigned  int pvrTag ;             //
     unsigned  int numSurfs ;       //是否有多层
} PVRTexHeader ;
//构造函数
CCTexturePVR :: CCTexturePVR ( ) 
: m_uTableFormatIndex ( 0 )
, m_uNumberOfMipmaps ( 0 )
, m_uWidth ( 0 )
, m_uHeight ( 0 )
, m_bRetainName ( false )
, m_bHasAlpha ( false )
, m_uName ( 0 )
, m_eFormat (kCCTexture2DPixelFormat_Default )
{
}
//析构函数
CCTexturePVR ::~CCTexturePVR ( )
{
    CCLOGINFO (  "cocos2d: deallocing CCTexturePVR"  ) ;
     //释放OpenGL贴图
     if  (m_uName  ! =  0  &&  ! m_bRetainName )
     {
        ccGLDeleteTexture (m_uName ) ;
     }
}
//解压PVR像素数据
bool CCTexturePVR :: unpackPVRData ( unsigned  char * data,  unsigned  int len )
{
     bool success  =  false ;
    PVRTexHeader  *header  =  NULL ;
     unsigned  int flags, pvrTag ;
     unsigned  int dataLength  =  0, dataOffset  =  0, dataSize  =  0 ;
     unsigned  int blockSize  =  0, widthBlocks  =  0, heightBlocks  =  0 ;
     unsigned  int width  =  0, height  =  0, bpp  =  4 ;
     unsigned  char  *bytes  =  NULL ;
     unsigned  int formatFlags ;

     //将数据地址转为头信息指针,这个就可以直接通过结构指针进行存取。
    header  =  (PVRTexHeader  * )data ;

     //格式有效性检查
    pvrTag  = CC_SWAP_INT32_LITTLE_TO_HOST (header - >pvrTag ) ;

     /*
        Check that given data really represents pvrtexture

        [0] = 'P'
        [1] = 'V'
        [2] = 'R'
        [3] = '!'
    */

     if  (gPVRTexIdentifier [ 0 ]  ! =  ( (pvrTag  >>   0 )  &  0xff )  ||
        gPVRTexIdentifier [ 1 ]  ! =  ( (pvrTag  >>   8 )  &  0xff )  ||
        gPVRTexIdentifier [ 2 ]  ! =  ( (pvrTag  >>  16 )  &  0xff )  ||
        gPVRTexIdentifier [ 3 ]  ! =  ( (pvrTag  >>  24 )  &  0xff ) )
     {
        CCLOG ( "Unsupported PVR format. Use the Legacy format until the new format is supported" ) ;
         return  false ;
     }
     //取得配置信息
    CCConfiguration  *configuration  = CCConfiguration :: sharedConfiguration ( ) ;
     //取得标记
    flags  = CC_SWAP_INT32_LITTLE_TO_HOST (header - >flags ) ;
    formatFlags  = flags  & PVR_TEXTURE_FLAG_TYPE_MASK ;
     bool flipped  =  (flags  & kPVRTextureFlagVerticalFlip )  ?  true  :  false ;
     if  (flipped )
     {
        CCLOG ( "cocos2d: WARNING: Image is flipped. Regenerate it using PVRTexTool" ) ;
     }
     //查看是否支持非2的幂次方大小的纹理
     if  ( ! configuration - >supportsNPOT ( )  &&
         (header - >width  ! = ccNextPOT (header - >width )  || header - >height  ! = ccNextPOT (header - >height ) ) )
     {
        CCLOG ( "cocos2d: ERROR: Loding an NPOT texture (%dx%d) but is not supported on this device", header - >width, header - >height ) ;
         return  false ;
     }
     //遍历所有的格式信息数据,找到对应的格式信息。
     for  (m_uTableFormatIndex  =  0 ; m_uTableFormatIndex  <  ( unsigned  int )MAX_TABLE_ELEMENTS ; m_uTableFormatIndex ++ )
     {
         if  (tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalPVRTextureFormat ]  == formatFlags )
         {
             //Reset num of mipmaps
            m_uNumberOfMipmaps  =  0 ;

             //取得图片大小
            m_uWidth  = width  = CC_SWAP_INT32_LITTLE_TO_HOST (header - >width ) ;
            m_uHeight  = height  = CC_SWAP_INT32_LITTLE_TO_HOST (header - >height ) ;
            
             //检查是否有ALPHA通道
             if  (CC_SWAP_INT32_LITTLE_TO_HOST (header - >bitmaskAlpha ) )
             {
                m_bHasAlpha  =  true ;
             }
             else
             {
                m_bHasAlpha  =  false ;
             }
            
             //取得数据长度
            dataLength  = CC_SWAP_INT32_LITTLE_TO_HOST (header - >dataLength ) ;

             //将数据指针偏移到头信息之后,即像素数据所在位置
            bytes  =  ( ( unsigned  char  * )data )  +  sizeof (PVRTexHeader ) ;
            m_eFormat  =  (CCTexture2DPixelFormat ) (tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalCCTexture2DPixelFormat ] ) ;
            bpp  = tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalBPP ] ;
            
             // 遍历每个多级纹理图像块
             while  (dataOffset  < dataLength )
             {
                 switch  (formatFlags )  {
                     case kPVRTexturePixelTypePVRTC_2 :
                        blockSize  =  8  *  4 ;  // Pixel by pixel block size for 2bpp
                        widthBlocks  = width  /  8 ;
                        heightBlocks  = height  /  4 ;
                         break ;
                     case kPVRTexturePixelTypePVRTC_4 :
                        blockSize  =  4  *  4 ;  // Pixel by pixel block size for 4bpp
                        widthBlocks  = width  /  4 ;
                        heightBlocks  = height  /  4 ;
                         break ;
                     case kPVRTexturePixelTypeBGRA_8888 :
                         if  (CCConfiguration :: sharedConfiguration ( ) - >supportsBGRA8888 ( )  ==  false ) 
                         {
                            CCLOG ( "cocos2d: TexturePVR. BGRA8888 not supported on this device" ) ;
                             return  false ;
                         }
                     default :
                        blockSize  =  1 ;
                        widthBlocks  = width ;
                        heightBlocks  = height ;
                         break ;
                 }
                
                 // Clamp to minimum number of blocks
                 if  (widthBlocks  <  2 )
                 {
                    widthBlocks  =  2 ;
                 }
                 if  (heightBlocks  <  2 )
                 {
                    heightBlocks  =  2 ;
                 }

                dataSize  = widthBlocks  * heightBlocks  *  ( (blockSize   * bpp )  /  8 ) ;
                 unsigned  int packetLength  =  (dataLength  - dataOffset ) ;
                packetLength  = packetLength  > dataSize  ? dataSize  : packetLength ;
                
                 //记录每个多级纹理图像块的像素数据地址和长度。
                m_asMipmaps [m_uNumberOfMipmaps ]. address  = bytes  + dataOffset ;
                m_asMipmaps [m_uNumberOfMipmaps ]. len  = packetLength ;
                m_uNumberOfMipmaps ++ ;
                
                 //检查是否超出最大级数
                CCAssert (m_uNumberOfMipmaps  < CC_PVRMIPMAP_MAX, 
                          "TexturePVR: Maximum number of mimpaps reached. Increate the CC_PVRMIPMAP_MAX value" ) ;
                 //偏移到下一个多级纹理图像块。
                dataOffset  + = packetLength ;
                
                 //大小减为原来1/2。
                width  = MAX (width  >>  11 ) ;
                height  = MAX (height  >>  11 ) ;
             }
            
             //读取完成
            success  =  true ;
             break ;
         }
     }
     //成功判断
     if  ( ! success )
     {
        CCLOG ( "cocos2d: WARNING: Unsupported PVR Pixel Format: 0x%2x. Re-encode it with a OpenGL pixel format variant", formatFlags ) ;
     }
    
     return success ;
}
//创建OpenGL贴图
bool CCTexturePVR :: createGLTexture ( )
{   
     //保存宽高
     unsigned  int width  = m_uWidth ;
     unsigned  int height  = m_uHeight ;
    GLenum err ;
     //如果文件中有多级纹理
     if  (m_uNumberOfMipmaps  >  0 )
     {
         //先释放原来的纹理
         if  (m_uName  ! =  0 )
         {
            ccGLDeleteTexture (m_uName ) ;
         }
         //像素数据每字节对齐
        glPixelStorei (GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1 ) ;
         //产生OpenGL贴图
        glGenTextures ( 1&m_uName ) ;
        glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, m_uName ) ;
        
         // 如果无多级纹理,设置最小滤波方式为线性过滤,产生抗锯齿效果。
         if  (m_uNumberOfMipmaps  ==  1 )
         {
            glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR ) ;
         }
         else
         {   //设置最小滤波方式为最近点采样,这种方式有锯齿。
            glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST ) ;
         }
         //设置最大滤波方式为线性过滤
        glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR ) ;
     //设置贴图的横向纹理寻址模式为边缘截取模式。总是忽略边界。
        glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE ) ;
         //设置贴图的纵向纹理寻址模式为边缘截取模式。总是忽略边界。
        glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE ) ;
     }
     //检错
    CHECK_GL_ERROR_DEBUG ( ) ;  // clean possible GL error
     //取得对应格式的相关信息。
    GLenum internalFormat  = tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalOpenGLInternalFormat ] ;
    GLenum format  = tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalOpenGLFormat ] ;
    GLenum type  = tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalOpenGLType ] ;
     bool compressed  =  ( 0  == tableFormats [m_uTableFormatIndex ] [kCCInternalCompressedImage ] )  ?  false  :  true ;

     // 循环产生多级纹理贴图。
     for  ( unsigned  int i  =  0 ; i  < m_uNumberOfMipmaps ;  ++i )
     {   
         //检查配置信息是否支持压缩格式。
         if  (compressed  &&  ! CCConfiguration :: sharedConfiguration ( ) - >supportsPVRTC ( ) ) 
         {
            CCLOG ( "cocos2d: WARNING: PVRTC images are not supported" ) ;
             return  false ;
         }
         //取得当前级别的图像块的像素数据地址和长度。
         unsigned  char  *data  = m_asMipmaps [i ]. address ;
         unsigned  int datalen  = m_asMipmaps [i ]. len ;
         //如果是压缩格式,则产生压缩格式的贴图。
         if  (compressed )
         {
            glCompressedTexImage2D (GL_TEXTURE_2D, i, internalFormat, width, height,  0, datalen, data ) ;
         }
         else
         { //产生一般格式的贴图。
            glTexImage2D (GL_TEXTURE_2D, i, internalFormat, width, height,  0, format, type, data ) ;
         }
         //如果是非2的幂次方大小,则提示。
         if  (>  0  &&  (width  ! = height  || ccNextPOT (width )  ! = width  ) )
         {
            CCLOG ( "cocos2d: TexturePVR. WARNING. Mipmap level %u is not squared. Texture won't render correctly. width=%u != height=%u", i, width, height ) ;
         }
         //检错
        err  = glGetError ( ) ;
         if  (err  ! = GL_NO_ERROR )
         {
            CCLOG ( "cocos2d: TexturePVR: Error uploading compressed texture level: %u . glError: 0x%04X", i, err ) ;
             return  false ;
         }
         //变为原来大小的1/2。
        width  = MAX (width  >>  11 ) ;
        height  = MAX (height  >>  11 ) ;
     }
        
     return  true ;
}

//成员函数:加载PVR图片
bool CCTexturePVR :: initWithContentsOfFile ( const  char * path )
{
     unsigned  char * pvrdata  =  NULL ;
     int pvrlen  =  0 ;
     //定义字符串变量,存储转换为小写的路径字符串。   
    std :: string lowerCase (path ) ;
     for  ( unsigned  int i  =  0 ; i  < lowerCase. length ( ) ;  ++i )
     {
        lowerCase [i ]  =  tolower (lowerCase [i ] ) ;
     }
     //检查是否是ccz格式。
     if  (lowerCase. find ( ".ccz" )  ! = std :: string :: npos )
     {
         //调用压缩库函数将文件数据读取到为pvrdata申请的内存中。取得其大小存入pvrlen变量中。
        pvrlen  = ZipUtils :: ccInflateCCZFile (path,  &pvrdata ) ;
     }
     //检查是否是gz格式。
     else  if  (lowerCase. find ( ".gz" )  ! = std :: string :: npos )
     {   
         //调用压缩库函数将文件数据读取到为pvrdata申请的内存中。取得其大小存入pvrlen变量中。
        pvrlen  = ZipUtils :: ccInflateGZipFile (path,  &pvrdata ) ;
     }
     else
     {
          //普通PVR文件,将文件数据读取到一块内存中返回给pvrdata。取得其大小存入pvrlen变量中。
        pvrdata  = CCFileUtils :: sharedFileUtils ( ) - >getFileData (path,  "rb"( unsigned  long  * ) ( &pvrlen ) ) ;
     }
     //如果读取失败则返回
     if  (pvrlen  <  0 )
     {
        this - >release ( ) ;
         return  false ;
     }
    
    m_uNumberOfMipmaps  =  0 ;

    m_uName  =  0 ;
    m_uWidth  = m_uHeight  =  0 ;
    m_bHasAlpha  =  false ;

    m_bRetainName  =  false ; 
     //如果解压数据失败则返回。
     //解压后,如果创建贴图失败则返回。
     if  ( !unpackPVRData (pvrdata, pvrlen )   ||  !createGLTexture ( ) )
     {
        CC_SAFE_DELETE_ARRAY (pvrdata ) ;
        this - >release ( ) ;
         return  false ;
     }
     //释放数据占用的内存。
    CC_SAFE_DELETE_ARRAY (pvrdata ) ;
    
     return  true ;
}
//导出的静态函数:加载PVR图片
CCTexturePVR  * CCTexturePVR :: pvrTextureWithContentsOfFile ( const  char * path )
{
     return CCTexturePVR :: create (path ) ;
}
//静态函数:加载PVR图片
CCTexturePVR  * CCTexturePVR :: create ( const  char * path )
{
     //new 一个新的CCTexturePVR
    CCTexturePVR  * pTexture  =  new CCTexturePVR ( ) ;
     if  (pTexture )
     {
         //调用成员函数加载PVR图片
         if  (pTexture - >initWithContentsOfFile (path ) )
         {
             //如果成功,设置交由内存管理器使用引用计数器进行内存管理。
            pTexture - >autorelease ( ) ;
         }
         else
         {   
               //否则释放纹理
             delete pTexture ;
            pTexture  =  NULL ;
         }
     }
     //返回这个CCTexturePVR
     return pTexture ;
}

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