【Overload游戏引擎】源码分析之三：OvRendering函数库（一）

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目录

1.Geometry

1.1BoundingSphere.h

1.2Vertex.h

2.Data/Frustum.h

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OvRendering函数库主要包括了几乎全部实现渲染管线的函数。以下是正文部分。

1.Geometry

Geometry中包含了两个函数BoundingSphere.h与Vertex.h，其中分别定义了一个数据结构。

1.1BoundingSphere.h

namespace OvRendering::Geometry
{
	/**
	* Data structure that defines a bounding sphere (Position + radius)
	*/
	struct BoundingSphere
	{
		OvMaths::FVector3 position;
		float radius;
	};
}

这个结构体很简单，我们可以看出他只有两个变量，一个3维向量position和一个单精度浮点数radius。

在实际渲染应用中，BoundingSphere（下文称包围球）用于进行两个对象的碰撞检测，position表示包围球的中心，radius表示包围球的半径。

在3D碰撞检测中，为了加快碰撞检测的效率，减少不必要的碰撞检测，会使用基本几何体作为物体的包围盒(Bounding Volume, BV)进行测试。

当网格对象被赋予了包围球后，当两个包围球发生不碰撞时，则没必要进行更复杂的碰撞检测，于是判定其归属的网格对象未发生碰撞。

在实际应用中，除了球体包围盒，还有AABB， OBB， 8-DOP， Convex Hull这几种常见的包围盒，详细的信息不在这里赘述。

1.2Vertex.h

namespace OvRendering::Geometry
{
	/**
	* Data structure that defines the geometry of a vertex
	*/
	struct Vertex
	{
		float position[3];
		float texCoords[2];
		float normals[3];
		float tangent[3];
		float bitangent[3];
	};
}

Vertex表示一个3维顶点结构，在3D空间中，所有的物体都是一系列顶点经过拓扑连接后产生的网格，所以在渲染过程中，顶点是进行一切计算的基础。

在结构体中，定义了5个数组，其中position表示顶点的空间坐标，texCoords表示顶点的纹理坐标（纹理坐标的作用将在Texture.h中讲解），normals表示顶点所在平面的法向量，tangent表示顶点坐在平面的切向量，bitangent则是前两个向量的叉乘（t x n）。

normals，tangent，bitangent这3个向量用于构建物体表面某个顶点自身的局部坐标系。

这个坐标系将会在以后发挥作用。 

2.Data/Frustum.h

Frustum是截面锥体的意思，正如前文讲过的Perspective矩阵，Frustum.h中主要进行了一个视锥体的创建以及碰撞检测的工作。

namespace OvRendering::Data
{
	/**
	* Mathematic representation of a 3D frustum
	*/
	class Frustum
	{
	public:
 
		void CalculateFrustum(const OvMaths::FMatrix4& p_viewProjection);

		bool PointInFrustum(float p_x, float p_y, float p_z) const;

		bool SphereInFrustum(float p_x, float p_y, float p_z, float p_radius) const;

		bool CubeInFrustum(float p_x, float p_y, float p_z, float p_size) const;

		bool BoundingSphereInFrustum(const OvRendering::Geometry::BoundingSphere& p_boundingSphere, const OvMaths::FTransform& p_transform) const;

		std::array<float, 4> GetNearPlane