CN106528174B - 基于cocos2dx的flash渲染方法和渲染引擎 - Google Patents
基于cocos2dx的flash渲染方法和渲染引擎 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于cocos2dx的flash渲染方法和渲染引擎,其中渲染方法,包括:分析输入的swf文件,提取文件中的资源;分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中。与现有技术相比,本发明本发明使用Flash动画的思想,将动画拆分为图元和形变(包括位置移动、旋转、缩放、拉伸等)分开存储,在运行时计算图像的真实位置,这样就可以避免多帧反复存储于图像中,引起纹理存储空间不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种游戏开发领域,尤其是涉及一种基于cocos2dx的flash渲染方法和渲染引擎。
背景技术
随着游戏行业的发展,对游戏画面的要求逐步提高,需要设计人员和程序员配合协调进行游戏画面的开发,cocos2dx是一个当下流行的、跨平台开源游戏引擎,主要针对移动平台的游戏开发,以往利用其添加动画的方法大致有以下三类:
(一)在cocos2dx游戏引擎中添加动画的方式是:
1、设计人员使用动画编辑工具编辑好动画
2、导出成序列帧(即每一帧一张图片)
3、使用合图工具(TexturePacker等)将每一帧对应的图片合成为一张整图,并产生一个plist文件
4、在cocos2dx中加载plist文件并顺序播放帧。
然而,序列帧动画在动画编辑器中进行编辑,然后导出成序列帧图片,即使再经过合图工具将所有图片合并为同一张纹理。不能避免地会将每一帧的可视内容都画下来并存储在图片格式中,当加载时,需要将整个图片都加载为纹理,即使之后的几帧的图像内容只是由前一帧的内容经过放大、移动等方式获取,这种方法也没法进行识别和纹理合并,其内存占用之大可想而知。尤其是针对那些“小图大范围移动”的情况(如若干飞鸟在整个场景中飞行),由于无法将大小为整个场景的多张图片同时合成到一张纹理中,用这种方法无法实现。
(二)使用程序控制的方式实现动画:
1、设计制作好需要进行变换的图片直接交给软件研发工程师
2、软件工程师根据策划、美术的需求,编写代码实现对应的效果
然而使用程序控制图片运动,可以实现图片的替换、形变、移动等操作,可以说这是一种“完全”的实现方式,只要是游戏引擎能够实现的效果都可以实现。但是此方法无法做到“所见即所得”,在现代程序工业飞速发展的今天,谁能更快一步制作完成产品就可以取得先机,但是动画中每一个动作都必须由策划、美术口授,由程序员通过编码实现,无疑严重拖慢了项目进度。
(三)在较新的cocos2dx版本中,出现了对于矢量动画的支持:骨骼动画。使用骨骼动画编辑一个动画的流程是:
1、打开cocostudio程序中的动画编辑器程序编辑动画
2、导出成资源文件(plist/png/json等)
3、在cocos2dx中加载骨骼动画。
使用cocos2dx官方最新提供的骨骼动画编辑工具,其思路和本发明的思路类似,也是为了解决前两个缺陷而做的。但是它本身(时间上出现得更晚)有以下缺点:
1)代码实现上的重量级,不管是cocostudio代码还是cocos2dx中都是以一个独立、完整的功能发布,无疑提高了该功能传播、优化的门槛。
2)不支持swf格式转换,由于现代美术制作人员都使用比较成熟的动画编辑工具,而此技术则需要使用者学习cocostudio的使用。可以说,此技术的功能不完善,且被完全包含于swf制作工具的功能之内。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于cocos2dx的flash渲染方法和渲染引擎。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种基于cocos2dx的flash渲染方法,包括:
分析输入的swf文件,提取文件中的资源;
分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中。
所述分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置,包括:
递归分析组成每一图形的子图形;
得到每一图形及其子图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和相对位置。
所述分析输入的swf文件的过程中,还获取画布信息、帧率。
所述根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中,包括:
基于图形的类别,以及原图形的颜色变换、颜色偏移和位置生成对应的纹理实体;
基于图形的组成结构以及原图形的形变信息生成容器实体;
在cocos2dx中渲染纹理实体和容器实体。
所述容器实体由原图形的形变信息,以及组成该图形的所有子图形对应的容器实体组成。
一种基于cocos2dx的flash渲染引擎,包括:
swf文件分析模块,用于分析输入的swf文件,提取文件中的资源;
图形分析模块,用于分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
合图模块,用于将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
扩展模块,用于根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中。
所述图形分析模块包括:
递归分析单元,用于递归分析组成每一图形的子图形;
纹理分析单元,用于得到每一图形及其子图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和相对位置。
所述渲染引擎还包括用于分析输入的swf文件的过程中获取画布信息、帧率的基本信息分析模块。
所述扩展模块包括:
纹理实体处理单元,用于基于图形的类别,以及原图形的颜色变换、颜色偏移和位置生成对应的纹理实体;
容器实体处理单元,用于基于图形的组成结构以及原图形的形变信息生成容器实体;
渲染单元,用于在cocos2dx中渲染纹理实体和容器实体。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)本发明使用Flash动画的思想,将动画拆分为图元和形变(包括位置移动、旋转、缩放、拉伸等)分开存储,在运行时计算图像的真实位置,这样就可以避免多帧反复存储于图像中,引起纹理存储空间不足的问题。
2)同时由于兼容swf文件格式,使得编辑动画可以在传统的动画制作软件中进行,方便美术人员的工作。
附图说明
图1为本发明方法的主要步骤流程示意图;
图2为导出工具的使用流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本申请方案在实施之前,必须要依赖以下几点:
1、cocos2dx游戏引擎
cocos2dx是一个当下流行的、跨平台开源游戏引擎,主要针对移动平台的游戏开发,本发明的目的也是对cocos2dx进行扩展,使其能更方便、更快捷地支持游戏研发工作。cocos2dx的特点是:
跨平台性:引擎已可以支持iOS、Android、Windows XP/7,Meego、BlackBerry、Bada等,
易用性:易于学习掌握的API,大量示例代码和文档,有c++语言功底的新手只需画一个月就能上手完成简单游戏;
高效性:使用OpenGL ES 1.1最佳方式进行渲染;
灵活性:易于扩展,易于与其他开源库集成使用;
活跃的社区:全球化的活跃论坛。
成功商用:根据开源社区的保守统计,基于Cocos2d-x开发的游戏全球范围内已经突破一亿安装量。
2、flash动画。
Flash原是Macromedia公司的软件产品,后被Adobe收购。其播放器Adobe FlashPlayer被全球绝大部分PC所使用,而Flash编辑工具Adobe Flash Professional被广泛用于动画制作,其主要文件格式之一:swf格式是普及程度非常高的文件格式,超过99%的网络用户都可以读取swf文件。
使用Flash动画有以下特点:
被大量应用于因特网网页的矢量动画文件格式。
使用矢量图形(Vector Graphics)的方式,产生出来的视频占用存储空间较小。
使用Flash创作出的视频有自己的特殊文件格式(swf)
该公司(Adobe公司)声称全世界97%的网络浏览器都内置Flash播放器(FlashPlayer)
是Adobe提出的“富因特网应用”(RIA)概念的实现平台
Flash6之后版本纳入面向对象程序概念。与其他语言比较,不论是在数据库、XML、PHP等各种平台上,都能更进一步的相互结合应用。
从用户体验的角度,是目前最好的前端技术。
本申请提出一种基于cocos2dx的flash渲染方法,如图1所示,包括:
分析输入的swf文件,提取文件中的资源;
分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中。
分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置,包括:
递归分析组成每一图形的子图形;
得到每一图形及其子图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和相对位置。
分析输入的swf文件的过程中,还获取画布信息、帧率。
根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中,包括:
基于图形的类别,以及原图形的颜色变换、颜色偏移和位置生成对应的纹理实体;
基于图形的组成结构以及原图形的形变信息生成容器实体;
在cocos2dx中渲染纹理实体和容器实体。
容器实体由原图形的形变信息,以及组成该图形的所有子图形对应的容器实体组成。
一种基于cocos2dx的flash渲染引擎,包括:
swf文件分析模块,用于分析输入的swf文件,提取文件中的资源;
图形分析模块,用于分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
合图模块,用于将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
扩展模块,用于根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中。
图形分析模块包括:
递归分析单元,用于递归分析组成每一图形的子图形;
纹理分析单元,用于得到每一图形及其子图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和相对位置。
渲染引擎还包括用于分析输入的swf文件的过程中获取画布信息、帧率的基本信息分析模块。
扩展模块包括:
纹理实体处理单元,用于基于图形的类别,以及原图形的颜色变换、颜色偏移和位置生成对应的纹理实体;
容器实体处理单元,用于基于图形的组成结构以及原图形的形变信息生成容器实体;
渲染单元,用于在cocos2dx中渲染纹理实体和容器实体。
上文中已经提及Adobe Flash Professional是一个广泛使用的动画制作工具程序,它可以编辑Flash动画并导出成swf格式的文件。本申请方法的原理以及adobe公司提供的swf文件的相关文档,开用于是解析swf文件格式,转换为另一种可以在cocos2dx引擎中直接渲染的二进制文件格式csp格式,并在运行时读取csp并渲染。
程序共包括两个部分,一个是导出的工具程序部分,另一个是在cocos2dx引擎中解析和渲染部分。
导出工具(tool_swf2csp)的流程如下:
一、分析输入选项:包含分析输入文件名,以及各种输入参数。
二、分析输入的swf文件:
对每一个输入文件执行:创建文件头实体,以头实体为树形结构的根,递归分析swf文件格式。
swf文件实体介绍:swf实体包含实体定义和实体引用,每一个实体都有一个id,实体可以嵌套引用多个其他的实体。实体类型有:文件头实体,位图定义实体,形状定义实体,元件定义实体,裁剪块实体,放置动作实体,移除动作实体,显示帧动作实体。
在分析每一个实体过程中,会根据具体实体类型执行以下操作的一个或多个:
1.记录实体类型。
2.顺序分析实体子内容。
3.递归分析子实体。
4.关联实体id和实体。
5.分析图形的形变信息(矩阵信息)、颜色变换(乘系数),颜色偏移(加系数)。
6.分析位图信息(根据图像存储格式,可分为zlib压缩的RGBA图像,zlib压缩的RGBA预乘alpha图像,jpeg压缩的RGB图像,带zlib压缩透明度、jpeg压缩的RGBA预乘alpha图像),保存为临时文件。
三、导出单张集合纹理:对前一步骤所有保存的临时文件进行合图操作,把相同的纹理资源合并,并记录每一块原图所在整纹理中的位置。
四、导出csp文件:为每一个swf文件导出一个二进制文件,导出信息包括:
1.动画基本信息:画布宽高、帧率、纹理名、文件大小、序列字符串起始偏移、定义类实体数据偏移、入口实体偏移。
2.序列字符串数据:序列字符串是由多段以\0结尾的字符串拼接而成,为了在文件中方便字符串的存储,因此将字符串内容单独存储在一起,而在引用的位置存储16位的偏移即可。
3.定义类实体数据。
4.入口实体数据。
本发明在cocos2dx增加的扩展功能(解析和渲染):
一、在cocos2dx扩展中,只识别2种实体:纹理实体和容器实体。纹理实体包含渲染的纹理块的顶点、纹理坐标、颜色、颜色偏移;容器实体包含若干个子节点和自身的形变信息。
二、加载动画时,执行解析csp文件,部署纹理实体和容器实体。
三、在帧更新的过程中,根据当前实体状态,递归遍历所有实体,产生纹理atlas(合图)
四、绘制纹理atlas。
使用本发明实现动画编辑的方式是:
1.设计人员使用Adobe Flash Professional程序(或其他任意Flash动画编辑工具)编辑好动画
2.导出成swf文件
3.使用本发明的工具转换为csp文件
4.在cocos2dx游戏中导入并播放。
Claims (8)
1.一种基于cocos2dx的flash渲染方法,其特征在于,包括:
分析输入的swf文件,提取文件中的资源,
分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置,
将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置,
根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中;
所述分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置,包括:
递归分析组成每一图形的子图形,
得到每一图形及其子图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和相对位置;
所述分析输入的swf文件的过程中,还获取画布信息、帧率,具体分析过程包括:
对每一个输入文件执行:创建文件头实体,以头实体为树形结构的根,递归分析swf文件格式,在分析每一个实体过程中,根据具体实体类型执行以下操作的一个或多个:1.记录实体类型,2.顺序分析实体子内容,3.递归分析子实体,4.关联实体id和实体,5.分析图形的形变信息、颜色变换,颜色偏移,6.分析位图信息,保存为临时文件;
基于分析的结果,对前一步骤所有保存的临时文件进行合图操作,把相同的纹理资源合并,并记录每一块原图所在整纹理中的位置,并导出csp文件,所述csp文件一个二进制文件,导出信息包括:
1.动画基本信息:画布宽高、帧率、纹理名、文件大小、序列字符串起始偏移、定义类实体数据偏移、入口实体偏移,
2.序列字符串数据:序列字符串是由多段以\0结尾的字符串拼接而成,为了在文件中方便字符串的存储,因此将字符串内容单独存储在一起,而在引用的位置存储16位的偏移即可,
3.定义类实体数据,
4.入口实体数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于cocos2dx的flash渲染方法,其特征在于,所述根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中,包括:
基于图形的类别,以及原图形的颜色变换、颜色偏移和位置生成对应的纹理实体;
基于图形的组成结构以及原图形的形变信息生成容器实体;
在cocos2dx中渲染纹理实体和容器实体。
3.根据权利要求2所述的一种基于cocos2dx的flash渲染方法,其特征在于,所述容器实体由原图形的形变信息,以及组成该图形的所有子图形对应的容器实体组成。
4.一种实现如权利要求1~3中任一所述方法的渲染引擎,其特征在于,包括:
swf文件分析模块,用于分析输入的swf文件,提取文件中的资源;
图形分析模块,用于分析图形资源,得到每一图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
合图模块,用于将相同类别的图形合并,并记录每一原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置;
扩展模块,用于根据原图形的形变信息、颜色变换、颜色偏移和位置将图形渲染至指定帧中。
5.根据权利要求4所述的渲染引擎,其特征在于,所述图形分析模块包括:
递归分析单元,用于递归分析组成每一图形的子图形;
纹理分析单元,用于得到每一图形及其子图形的类别、形变信息、颜色变换、颜色偏移和相对位置。
6.根据权利要求4所述的渲染引擎,其特征在于,所述渲染引擎还包括用于分析输入的swf文件的过程中获取画布信息、帧率的基本信息分析模块。
7.根据权利要求5所述的渲染引擎,其特征在于,所述扩展模块包括:
纹理实体处理单元,用于基于图形的类别,以及原图形的颜色变换、颜色偏移和位置生成对应的纹理实体;
容器实体处理单元,用于基于图形的组成结构以及原图形的形变信息生成容器实体;
渲染单元,用于在cocos2dx中渲染纹理实体和容器实体。
8.根据权利要求7所述的渲染引擎,其特征在于,所述容器实体由原图形的形变信息,以及组成该图形的所有子图形对应的容器实体组成。
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