一、OpenGL结构

cocos2dx程序本质上就是一个OpenGL程序，掌握OpenGL基础是掌握好cocos的前提。OpenGL相关知识见OpenGL部分。
下面列出一个简单的OpenGL程序来展示其基本结构：
语雀内容

二、主循环

当Application对象被初始化后，就可以以设定的帧率执行循环，Application::run是整个程序的入口，Director::mainLoop中是一个循环的所有工作。每一帧就是一次循环，每帧发生的事情如下：

  • 处理用户输入：如触摸、鼠标、重力感应
  • 动画计算：优先级最高的scheduler，Scheduler::PRIORITY_SYSTEM。
  • 物理模拟
  • 逻辑更新：scheduler，
  • UI树遍历
  • UI绘制
  • 交换缓冲区
    • 双缓冲机制，一个默认缓冲，一个离线缓冲。
    • 屏幕展示的为默认缓冲内容，正在渲染的数据输出到离线帧缓冲。
    • 渲染完成，交换两个缓冲。

下面是win32平台的Application中关于游戏主循环的代码。

  2. int Application::run(){                        // 游戏启动
  3.     ......;
  5.     initGLContextAttrs();                    // 初始化GL State
  6.     ......;
  8.     applicationDidFinishLaunching();        // Initialize instance and cocos2d
  9.     ......;
  11.     while(!glview->windowShouldClose())        // 主循环
  12.     {
  13.         ......
  14.         if (interval >= ...)                // 上一帧距离当前时间间隔>=设置的帧间隔
  15.         {                                    // animationInterval，则立即进行循环
  16.             ......;
  17.             director->mainLoop();            // 游戏主循环
  18.             glview->pollEvents();            // 轮询事件，使事件发生会触发回调。
  19.         }
  20.         else                                // 时间间隔没有超过，主线程强行sleep。
  21.         {
  22.             ......
  23.         }
  24.     }
  26.     // Director should still do a cleanup if the window was closed manually.
  27.     if (glview->isOpenGLReady()) {            // 主循环终止，进行收尾工作。
  28.         director->end();
  29.         director->mainLoop();
  30.         director = nullptr;
  31.     }
  32. }
  34. //**********************************************
  35. void Director::mainLoop(){
  36.     ......
  37.     else if (! _invalid)
  38.     {
  39.         drawScene();        // 渲染绘制一帧
  41.         //每帧结束，清空栈顶(当前)AutoReleasePool，并release一次所有auto release对象
  42.         PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();    
  44.     }
  45. }
  47. //**********************************************
  48. void Director::drawScene()            // 循环主逻辑
  49. {
  50.     // calculate "global" dt
  51.     calculateDeltaTime();            // 计算帧间隔
  53.     if (_openGLView)
  54.     {
  55.         _openGLView->pollEvents();    // 处理队列中的事件（触摸、按键等，会触发注册绑定的回调）
  56.     }
  58.     //tick before glClear: issue #533
  59.     if (! _paused)
  60.     {
  61.         _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventBeforeUpdate);
  62.         _scheduler->update(_deltaTime);                    // 执行schedule
  63.         _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterUpdate);
  64.     }
  66.     _renderer->clear();                                    // 清除颜色缓冲、深度缓冲
  67.     experimental::FrameBuffer::clearAllFBOs();            // 清空当前所有帧缓冲的附件（颜色、深度、模板）
  69.     _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventBeforeDraw);    // 绘制前事件
  71.     /* to avoid flickr, nextScene MUST be here: after tick and before draw.
  72.      * FIXME: Which bug is this one. It seems that it can't be reproduced with v0.9
  73.      */
  74.     if (_nextScene)
  75.     {
  76.         setNextScene();                                     // 切换到下一个场景
  77.     }
  79.     pushMatrix(MATRIX_STACK_TYPE::MATRIX_STACK_MODELVIEW);    // 压栈初始MV矩阵。
  81.     if (_runningScene)
  82.     {
  83.         ......
  85.         // 清除当前的绘制状态信息
  86.         _renderer->clearDrawStats();
  88.         // 遍历runningScene为根节点的UI树生成渲染指令加入渲染队列，然后执行渲染。
  89.         if(_openGLView)
  90.             _openGLView->renderScene(_runningScene, _renderer);    
  92.         _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterVisit);        // UI渲染树遍历完成并绘制完成事件
  93.     }
  95.     // 遍历生成渲染指令，入队列。
  96.     if (_notificationNode)
  97.     {
  98.         _notificationNode->visit(_renderer, Mat4::IDENTITY, 0);    // 遍历notifications node生成绘制指令并入绘制队列
  99.     }
  101.     updateFrameRate();                                            // 更新帧率
  103.     if (_displayStats)
  104.     {    
  105. #if !CC_STRIP_FPS
  106.         showStats();                                            // show FPS
  107. #endif
  108.     }
  110.     // 绘制上面的notificationNode
  111.     _renderer->render();
  113.     _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterDraw);            // 所有绘制工作完成事件
  115.     popMatrix(MATRIX_STACK_TYPE::MATRIX_STACK_MODELVIEW);        // MV矩阵弹栈
  117.     _totalFrames++;                                                // 记录帧数
  119.     // swap buffers
  120.     if (_openGLView)
  121.     {
  122.         _openGLView->swapBuffers();                                // 双缓冲机制：调用的glfwSwapBuffers
  123.     }
  125.     if (_displayStats)
  126.     {
  127. #if !CC_STRIP_FPS
  128.         calculateMPF();
  129. #endif
  130.     }
  131. }
  133. void Director::calculateDeltaTime()                                // 计算帧间隔
  134. {
  135.     // new delta time. Re-fixed issue #1277
  136.     if (_nextDeltaTimeZero)
  137.     {
  138.         _deltaTime = 0;
  139.         _nextDeltaTimeZero = false;
  140.         _lastUpdate = std::chrono::steady_clock::now();
  141.     }
  142.     else
  143.     {
  144.         // delta time may passed by invoke mainLoop(dt)
  145.         if (!_deltaTimePassedByCaller)
  146.         {
  147.             auto now = std::chrono::steady_clock::now();
  148.             _deltaTime = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(now - _lastUpdate).count() / 1000000.0f;
  149.             _lastUpdate = now;
  150.         }
  151.         _deltaTime = MAX(0, _deltaTime);
  152.     }
  154. #if COCOS2D_DEBUG
  155.     // If we are debugging our code, prevent big delta time
  156.     if (_deltaTime > 0.2f)
  157.     {
  158.         _deltaTime = 1 / 60.0f;
  159.     }
  160. #endif
  161. }