317 lines
8.1 KiB
C++
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8.1 KiB
C++
#pragma once
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||
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||
#include <fostbite2D/core/color.h>
|
||
#include <fostbite2D/core/math_types.h>
|
||
#include <fostbite2D/core/types.h>
|
||
#include <fostbite2D/render/font.h>
|
||
#include <fostbite2D/render/opengl/gl_sprite_batch.h>
|
||
#include <fostbite2D/render/shader/shader_interface.h>
|
||
#include <fostbite2D/render/texture.h>
|
||
|
||
#include <array>
|
||
#include <glad/glad.h>
|
||
#include <vector>
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||
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struct SDL_Window;
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||
|
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namespace frostbite2D {
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// 混合模式枚举
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enum class BlendMode { None, Alpha, Additive, Multiply };
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||
// 渲染统计信息
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struct RenderStats {
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uint32_t drawCalls = 0;
|
||
uint32_t triangleCount = 0;
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};
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// ============================================================================
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||
// OpenGL 渲染器实现
|
||
// ============================================================================
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||
class GLRenderer {
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public:
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GLRenderer();
|
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~GLRenderer();
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||
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/**
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||
* @brief 初始化OpenGL渲染器
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* @param window SDL窗口指针
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||
* @return 初始化成功返回true，失败返回false
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||
*/
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bool init(SDL_Window *window);
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/**
|
||
* @brief 关闭渲染器，释放所有GPU资源
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||
*/
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void shutdown();
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||
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||
/**
|
||
* @brief 开始新帧，清除颜色缓冲区并重置统计信息
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||
* @param clearColor 清屏颜色
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||
*/
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void beginFrame(const Color &clearColor);
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||
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||
/**
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||
* @brief 结束当前帧，刷新所有待处理的渲染批次
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||
*/
|
||
void endFrame();
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||
|
||
/**
|
||
* @brief 设置视口区域
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||
* @param x 视口左下角X坐标
|
||
* @param y 视口左下角Y坐标
|
||
* @param width 视口宽度
|
||
* @param height 视口高度
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||
*/
|
||
void setViewport(int x, int y, int width, int height);
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||
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||
/**
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||
* @brief 设置垂直同步
|
||
* @param enabled true启用垂直同步，false禁用
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||
*/
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void setVSync(bool enabled);
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/**
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||
* @brief 设置混合模式
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||
* @param mode 混合模式枚举值
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||
*/
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void setBlendMode(BlendMode mode);
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||
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/**
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||
* @brief 设置视图投影矩阵
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* @param matrix 4x4视图投影矩阵
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||
*/
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void setViewProjection(const glm::mat4 &matrix);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 压入变换矩阵到变换栈
|
||
* @param transform 变换矩阵
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*/
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void pushTransform(const glm::mat4 &transform);
|
||
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||
/**
|
||
* @brief 从变换栈弹出顶部变换矩阵
|
||
*/
|
||
void popTransform();
|
||
|
||
/**
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||
* @brief 获取当前累积的变换矩阵
|
||
* @return 当前变换矩阵，如果栈为空则返回单位矩阵
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||
*/
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glm::mat4 getCurrentTransform() const;
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||
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||
/**
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||
* @brief 创建纹理对象
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||
* @param width 纹理宽度
|
||
* @param height 纹理高度
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||
* @param pixels 像素数据指针
|
||
* @param channels 颜色通道数
|
||
* @return 创建的纹理智能指针
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||
*/
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||
Ptr<Texture> createTexture(int width, int height, const uint8_t *pixels,
|
||
int channels);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 从文件加载纹理
|
||
* @param filepath 纹理文件路径
|
||
* @return 加载的纹理智能指针
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||
*/
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Ptr<Texture> loadTexture(const std::string &filepath);
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||
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||
/**
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||
* @brief 开始精灵批处理
|
||
*/
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void beginSpriteBatch();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制精灵（带完整参数）
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||
* @param texture 纹理引用
|
||
* @param destRect 目标矩形（屏幕坐标）
|
||
* @param srcRect 源矩形（纹理坐标）
|
||
* @param tint 着色颜色
|
||
* @param rotation 旋转角度（度）
|
||
* @param anchor 锚点位置（0-1范围）
|
||
*/
|
||
void drawSprite(const Texture &texture, const Rect &destRect,
|
||
const Rect &srcRect, const Color &tint, float rotation,
|
||
const Vec2 &anchor);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制精灵（简化版本）
|
||
* @param texture 纹理引用
|
||
* @param position 绘制位置
|
||
* @param tint 着色颜色
|
||
*/
|
||
void drawSprite(const Texture &texture, const Vec2 &position,
|
||
const Color &tint);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 结束精灵批处理并提交绘制
|
||
*/
|
||
void endSpriteBatch();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制线段
|
||
* @param start 起点坐标
|
||
* @param end 终点坐标
|
||
* @param color 线条颜色
|
||
* @param width 线条宽度
|
||
*/
|
||
void drawLine(const Vec2 &start, const Vec2 &end, const Color &color,
|
||
float width);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制矩形边框
|
||
* @param rect 矩形区域
|
||
* @param color 边框颜色
|
||
* @param width 线条宽度
|
||
*/
|
||
void drawRect(const Rect &rect, const Color &color, float width);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 填充矩形
|
||
* @param rect 矩形区域
|
||
* @param color 填充颜色
|
||
*/
|
||
void fillRect(const Rect &rect, const Color &color);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制圆形边框
|
||
* @param center 圆心坐标
|
||
* @param radius 半径
|
||
* @param color 边框颜色
|
||
* @param segments 分段数
|
||
* @param width 线条宽度
|
||
*/
|
||
void drawCircle(const Vec2 ¢er, float radius, const Color &color,
|
||
int segments, float width);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 填充圆形
|
||
* @param center 圆心坐标
|
||
* @param radius 半径
|
||
* @param color 填充颜色
|
||
* @param segments 分段数
|
||
*/
|
||
void fillCircle(const Vec2 ¢er, float radius, const Color &color,
|
||
int segments);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制三角形边框
|
||
* @param p1 第一个顶点
|
||
* @param p2 第二个顶点
|
||
* @param p3 第三个顶点
|
||
* @param color 边框颜色
|
||
* @param width 线条宽度
|
||
*/
|
||
void drawTriangle(const Vec2 &p1, const Vec2 &p2, const Vec2 &p3,
|
||
const Color &color, float width);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 填充三角形
|
||
* @param p1 第一个顶点
|
||
* @param p2 第二个顶点
|
||
* @param p3 第三个顶点
|
||
* @param color 填充颜色
|
||
*/
|
||
void fillTriangle(const Vec2 &p1, const Vec2 &p2, const Vec2 &p3,
|
||
const Color &color);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制多边形边框
|
||
* @param points 顶点数组
|
||
* @param color 边框颜色
|
||
* @param width 线条宽度
|
||
*/
|
||
void drawPolygon(const std::vector<Vec2> &points, const Color &color,
|
||
float width);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 填充多边形
|
||
* @param points 顶点数组
|
||
* @param color 填充颜色
|
||
*/
|
||
void fillPolygon(const std::vector<Vec2> &points, const Color &color);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制文本
|
||
* @param font 字体图集引用
|
||
* @param text 文本内容
|
||
* @param position 绘制位置
|
||
* @param color 文本颜色
|
||
*/
|
||
void drawText(const FontAtlas &font, const std::string &text,
|
||
const Vec2 &position, const Color &color);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 绘制文本（使用浮点坐标）
|
||
* @param font 字体图集引用
|
||
* @param text 文本内容
|
||
* @param x X坐标
|
||
* @param y Y坐标
|
||
* @param color 文本颜色
|
||
*/
|
||
void drawText(const FontAtlas &font, const std::string &text, float x,
|
||
float y, const Color &color);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取渲染统计信息
|
||
* @return 渲染统计信息
|
||
*/
|
||
RenderStats getStats() const { return stats_; }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 重置渲染统计信息
|
||
*/
|
||
void resetStats();
|
||
|
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private:
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||
// 形状批处理常量
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||
static constexpr size_t MAX_CIRCLE_SEGMENTS = 128;
|
||
static constexpr size_t MAX_SHAPE_VERTICES = 8192; // 最大形状顶点数
|
||
static constexpr size_t MAX_LINE_VERTICES = 16384; // 最大线条顶点数
|
||
|
||
// 形状顶点结构（包含颜色）
|
||
struct ShapeVertex {
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||
float x, y;
|
||
float r, g, b, a;
|
||
};
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||
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||
SDL_Window *window_;
|
||
GLSpriteBatch spriteBatch_;
|
||
Ptr<IShader> shapeShader_;
|
||
|
||
GLuint shapeVao_;
|
||
GLuint shapeVbo_;
|
||
GLuint lineVao_; // 线条专用 VAO
|
||
GLuint lineVbo_; // 线条专用 VBO
|
||
|
||
glm::mat4 viewProjection_;
|
||
std::vector<glm::mat4> transformStack_;
|
||
RenderStats stats_;
|
||
bool vsync_;
|
||
|
||
// 形状批处理缓冲区（预分配，避免每帧内存分配）
|
||
std::array<ShapeVertex, MAX_SHAPE_VERTICES> shapeVertexCache_;
|
||
size_t shapeVertexCount_ = 0;
|
||
GLenum currentShapeMode_ = GL_TRIANGLES;
|
||
|
||
// 线条批处理缓冲区
|
||
std::array<ShapeVertex, MAX_LINE_VERTICES> lineVertexCache_;
|
||
size_t lineVertexCount_ = 0;
|
||
float currentLineWidth_ = 1.0f;
|
||
|
||
// OpenGL 状态缓存
|
||
BlendMode cachedBlendMode_ = BlendMode::None;
|
||
bool blendEnabled_ = false;
|
||
|
||
void initShapeRendering();
|
||
void flushShapeBatch();
|
||
void flushLineBatch();
|
||
void addShapeVertex(float x, float y, const Color &color);
|
||
void addLineVertex(float x, float y, const Color &color);
|
||
void submitShapeBatch(GLenum mode);
|
||
};
|
||
|
||
} // namespace frostbite2D
|