KlayGE移植到OSX的尝试

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Kanglai Qian 12月 20, 2014
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之前一直有准备在研三的业余时间深入学习一套引擎:

  • cocos2d-x: 不小心直接把代码过完了_(:з」∠)_,确实比较简单,话说3.x版本比2.x的设计好多了,用了不少c++11的新特性真是赞;
  • unity: 能看到的也就是自带的脚本和内置shader,读完觉得也就这样,而且有些黑盒的东西真是坑的我一脸,最近还遇到了俩bug,这方面的一些知识体会准备过几天整理一下;
  • Unreal4: 读完了所有shader、大部分材质和部分渲染,但是整个引擎太庞大有点搞不动;
  • KlayGE: 纯代码量来说不多不少正好,而且更加侧重渲染,同时兼顾了OpenGL、DirectX,以及那个glloader的思路真不错。

最终选定龚大的KlayGE作为学习的样本,而且还可以参与进去边做边学。前段时间在业余花了不少功夫将KlayGE移植到OSX,记录一下学习到不少东西以及踩的坑。

工程管理相关

KlayGE是使用CMake配合python脚本来管理整个工程的,确实非常方便。之前用OpenCV和Qt的时候对CMake有所认识,而且好像新的ccx也是用CMake来管理了;主要是对于不同的平台可以生成对应IDE,很节约成本。我主要看的是Common.cmake、Compiler.cmake和Platform.cmake这三个文件,以及build_*.py。

Xcode & Clang

xcode里的clang的版本号和mingw表现不一致,需要用跟gcc不一样的写法来获取,不然会产生奇怪的数字;使用编译器内置宏来判断平台的代码也需要各种注意;4.6版本中用的boost还有RTTI,因此其他项目也需要打开这个。反正一路改下来就是感觉特立独行的Xcode…

最开始弄得时候我笔记本上装了XCode 5.1和XCode 6.0 preview还各种不对路,真是悲剧。

ps. 对于OSX的Framework链接,在CMake里的写法和dylib不太一样,例如find_library(COREFOUNDATION CoreFoundation "/")

工作目录

使用XCode运行程序的时候必须设置工作目录,不然会载入资源失败。这个是我山寨出来的一个东西,之前Google没找到…

在Visual Studio里,是通过覆盖VisualStudio2010UserFile.vcxproj.user.in来实现的,然后我通过对比XCode的工程项目,发现在package contents里覆盖一个xcode.xcscheme.in也能做,就山寨了一发出来了。

ps. 在CMake里通过$ENV{USER}获得环境变量,通过CONFIGURE_FILE将配置文件覆盖进去。

跨工程调试

龚大说是因为KlayGE代码比较多,如果放在一个工程的话Visual Studio会卡跪。不过对于XCode,我一直只会接将一个工程拖到另一个工程下作为子工程,从而跨工程调试。这样的问题就在于修改了工程文件,如果CMake变化导致重新生成工程的话,加进来的工程就不见了。后来我有次拖拽的时候发现可以将两个工程作为平级关系,这样会生成一个workspace就搞定了……

OpenGLProfiler

XCode自带了一个GLES Capture,用来在App上调试OpenGL,但是如果是OSX程序需要另外下载调试工具(歧视的太明显了)~一开始还不怎么会用这玩意儿,后来发现该有的功能还是都有的,关键就是要在程序暂停的时候才能显示信息。

使用Profiler启动程序之后,一般是在CGALFlushDrawable() Before/After加断点;当程序跑到断点的时候,就可以看到包括渲染状态、Shader、Texture、FBO以及各个Buffer等信息。

OpenGL相关

glloader

因为OpenGL的那些API是函数指针可以随便换,所以用了这套东西来搞跨平台(核心+扩展);但这个我没怎么细看,反正龚大根据文档重新生成了代码我就这么凑合着用先……

WindowDarwin.mm

参考了OpenCV的highgui模块,难点主要在于不用plist、storyboard之类,直接使用c++代码进行建立窗口并绘制。建立NSWindow的时候,需要注意frameRectcontentRect的区别;建立NSOpenGLView的时候,需要根据传进来的设置PixelFormat。鼠标事件、窗口事件等比较简单,没什么好说的。

Render Loop

这里参考了官方的CVDisplayLink代码,渲染的过程中需要加锁,避免出现多线程问题。然后就出现了一个非常奇怪的问题:打开后处理之后,程序无法正常显示;关闭倒是没问题。这个bug卡了我相当长的时间,因为不会用调试工具……后来发现,其实程序能正常渲染到back buffer上,但是[[self openGLContext] flushBuffer]无法完成swap的操作。

昨天晚上调到1点多的时候灵机一动找到了问题所在:当FBO没有解绑的时候,OSX的OpenGL是无法交换缓存的(而且不会报错…)!而且当打开后处理时,绘制需要经过若干FBO形成后处理链,而不开后处理的时候是直接绘制到back buffer所以没有问题。

这个问题在其他平台上是没有的,真是被OSX坑了一脸。

未来计划

OSX上KlayGE目前只能运行一半不到的Samples,剩下的基本全是shader相关的问题。龚大的意思是等下个版本尝试wine的d3d compile,完全抛弃Cg。

目前我准备开始尝试iOS版本的编译,估计又会遇到不少链接坑。长远的看,我准备将引擎完整过一遍,以及shadow map、defer rendering等代码实现,顺便整理点文档出来。还想试试在KlayGE上移植MMD过来,嘿嘿。