WoWmapview的World类
WoWmapview的World类处了负责显示和生成minimap外，主要的功能还是生成和显示map（top level map）。
如何显示Sky
WoWmapview中的World::initDisplay会初始化Skies类，Skies会从World\\Maps\\%s（如Azeroth)\\lights.lit中提取信息。LIT files have stored lighting-information until some patch. Today, lightning is stored in the following .DBCs:
- Light.dbc
- LightFloatBand.dbc
- LightIntBand.dbc
- LightParams.dbc
- LightSkybox.dbc
WoWmapview中的代码还是使用废弃的LIT。
如何显示低精度地形
通过对WoWmapview中的World::initLowresTerrain的代码分析，得到如下内容：
- WDL files contain a low-resolution heightmap for a world。解析WDL，其中的WDL包括了MAOF chunk 和 MapAreaLow array，通过解析这些数据得到1map = 64x64maptile，1maptile = 17x17+16x16 heightmap点（16bit）。如：World\Maps\Azeroth\Azeroth.wdl包括了top level map：Azeroth的64x64个tile的所有的heightmap数据。当然，Azeroth有些tile是无效的，假如所有tile都有效的情况下，那么WDL的heightmap数据就有：64x64x（17x17+16x16）*2个字节，那么WDL的heightmap就有((64 x 64 x ((17 x 17) + (16 x 16)) * 2) / 1024) / 1024 = 4.2578125M字节，也就是最大低精度地形数据是4M多。
- WoWmapview中对WDL的处理是对每一个tile都建立一个OpenGL的显示列表，这样，就有64x64个显示列表（当然，无效的tile就没有显示列表了），在要显示某个tile的时候，执行该tile对应的显示列表就可以了。
如何显示Tile
通过对WoWmapview中的World::enterTile和World::loadTile的代码分析，得到如下内容：
- 活动的是3x3 maptiles（1600x1600），实现了Cache机制，Cache中有16个tile slot，最多保存16个tile的数据。
- World::loadTile首先是从Cache中取tile，如果命中（表示需要加载的tile已经在Cache的tile slot中），那么返回，否则构建MapTile去加载指定（xTile，yTile）的Tile，每个tile都对应一个ADT文件。
如World::loadTile(33, 40)会构建MapTile（33，40，"World\\Maps\\Azeroth\\Azeroth_33_40.adt”）。 - A map tile is split up into 16x16 = 256 map chunks. (not the same as file chunks, although each map chunk will have its own file chunk :) ) So there will be a few initial data chunks to specify textures, objects, models, etc. followed by 256 MCNK (mapchunk) chunks :) Each MCNK chunk has a small header of its own, and additional chunks within its data block, following the same id-size-data format.
- 一个maptile的size是（1600/3=533.33m）。
- MapTile类负责解析ADT中的Tile数据。1个tile 有16x16 map chunks，
所以ADT中包含16x16=256个chunk数据。一个map chunk的size是（533.33/16=33.33m）。 ADT中的MCIN保存了这256个chunk的索引，真正的chunk数据在MCNK中。每个tile都包含了该tile内使用的 - BLP贴图（引用外部）(ADT中的MTEX）（贴图size为256x256）
- M2模型（引用外部）(ADT中的MMDX）
- WMO（world map objects）(ADT中的MWMO)，保存在ADT的MWMO中。 List of filenames for WMOs (world map objects) that appear in this map tile. A contiguous block of zero-terminated strings.
- M2模型实例(ADT中的MDDF），所谓M2模型实例就是相同模型在tile内不同摆放位置、大小、角度的说明信息，在wow引擎中的术语是doodad，翻译为小品，即可以随意摆放的小东西，
- WMO实例（ADT中的MODF），wmo实例的概念和M2模型实例的概念类似。为了节省文件尺寸，模式实例、wmo实例是通过index模型、wmo的方式保存的，同顶点索引类似。
- 256个MCNK。每个chunk都有ADT中的一个MCNK描述。
下面是Chunk Vertex的分布图
（Highres Chunk）
（Lowres Chunk）
（Vertex） MapChunk原点的计算是：The MCNK header中的/*0x068*/ Vec3f position的X,Z 指定了chunk的左上角坐标，但这个坐标系的原点（0，0）是在World的中央，所以经过如下调整 - zbase = zbase*-1.0f + ZEROPOINT; // #define ZEROPOINT (32.0f * (TILESIZE)) 整个World是64x64tiles
- xbase = xbase*-1.0f + ZEROPOINT; // #define ZEROPOINT (32.0f * (TILESIZE))
MapChunk的hole。The MCNK header中的/*0x03C*/ UINT32 holes;holes是32bits的，低16bits作为标示，标示意义如下： - 0x1 MCSH chunk available （控制chunk的shadow map是否开启）
- 0x2 Impassable?
- 0x4 River
- 0x8 Ocean
- 0x10 Magma （岩浆）
- 0x20 Slime? （泥）
- 0x40 MCCV chunk available
- 0x8000 Unknown, but heavily used in TBC.
MapChunk中的点的坐标计算：知道了MapChunk原点后，根据MCVT就可以得到每个点的(X,Y,Z)世界坐标。 WotLK中MH2O代替了MCLQ用于水体绘制，所以在WotLK后版本，不能根据MCLQ去渲染水。
WoWmapview中的Tile按照quadtree来组织的。MapNode::setup组织quadtree，quadtree的叶子节点就是一个chunk。MapNode::draw显示quadtree。每个chunk采用2级Index buffer的静态LOD，一个高精度的Index buffer和一个低精度的Index buffer。这种方法称为Interlocking方法，可以参考“Simplified Terrain Using Interlocking Tiles”，在游戏编程精髓，第2册。 WoWmapview通过ModelManager管理M2模型，通过WMOManager管理WMO，通过MapTile类中的std::vector<ModelInstance> modelis管理M2模型实例，通过MapTile类中的std::vector<WMOInstance> wmois管理WMO实例。 如何显示Chunk（Chunk是WOW中的渲染单元）
1个tile 有16x16 map chunks，Each map chunk has 9x9 （2的3次方+1）vertices, and in between them 8x8 （2的3次方）additional vertices, several texture layers, normal vectors, a shadow map, etc.
WoWmapview使用类MapChunk中的MapChunk::init来解析MCNK。
每个chunk由一下要素构成:
- 9x9＋8x8个地形顶点高度和法线
- 1到4个texture layer（由MCLY描述），这些texture layer（base texture）有2种类型，一种该层texture单纯是diffuse map，这个时候地形混合需要alpha map；另外一种类型texture是diffuse map+specular map，这个时候不需要使用alpha map，wow通过文件名后缀加_s表示带有specular map, 如某个地形贴图PlaguedEarthcreep01.blp带有specular map的文件对应就是PlaguedEarthcreep01_s.map。
PlaguedEarthcreep01.blp。WOW的地形贴图采用texture splatting技术，base texture重复（X方向上重复8次，Y方向也重复8次）拼缀覆盖整个chunk。 - holes
- 水面
- Alpha map（除去第一个texture layer，每个texture layer都有alpha map，alpha map指定用于控制地表贴图的混合比例，尺寸64x64，由MCAL描述） ，整个64x64的alpha map要覆盖整个拥有9x9＋8x8个地形顶点的Chunk。
- 一层shadow map（由MCSH描述，Shadow尺寸64x64，是按bit（0或1）而非byte保存，所以需要8x64个字节表示64x64的shadow）组成。整个64x64的shadow map要覆盖整个拥有9x9＋8x8个地形顶点的Chunk。
采用PS来渲染地形正好可以是1个pass解决。把3个alpha map和一个shadow map可以组成一个texture。
研究MapChunk::draw的流程：
- 对chunk进行frustum剔除，frustum外的chunk不会进行绘制。（注：frustum在每次World::draw的时候都会更新）
- 如太远则调用MapChunk::drawNoDetail显示lowres chunk，就完成了绘制。WoWmapview是在Chunk中按距离实现地形的静态LOD，通过静态修改Index Buffer的方法，提供2级Index Buffer（lowres 和 highres）来实现静态LOD。
- 每个Chunk的vertex数目是9x9＋8x8=145，而Index Buffer却根据如下情况不同：
- 在Chunk没包含hole的情况下，lowres 的Chunk地形的Vertex Index是有8*18 + 7*2=158个Index，highres的Chunk地形的Vertex Index是16*18 + 7*2 + 8*2=318。
- 在Chunk包含hole的情况下（参考MapChunk::initStrip），Index buffer就只是包含非hole的vertex index。
- 距离的计算是相机的世界坐标到Chunk中心点的距离然后减去chunk的边界球的半径，代码参考如下
- float mydist = (gWorld->camera - vcenter).length() - r;
- r = (vmax - vmin).length() * 0.5f; （MapChunk::init中）
如不太远则继续。 - 对于固定流水线的渲染，采用mutiple pass渲染。
- 调用drawPass渲染第一层texture layer（1 pass）。
- 采用Alpha map混合其他的texture layer（1..3pass）。
- 最后贴上shadow map(1pass)。
void MapChunk::draw()
{
if (!gWorld->frustum.intersects(vmin,vmax))
return;
float mydist = (gWorld->camera - vcenter).length() - r;
//if (mydist > gWorld->mapdrawdistance2) return;
if (mydist > gWorld->culldistance)
{
if (gWorld->uselowlod)
this->drawNoDetail();
return;
}
visible = true;
if (nTextures==0)
return;
if (!hasholes)
{
bool highres = gWorld->drawhighres;
if (highres)
{
highres = mydist < gWorld->highresdistance2;
}
if (highres)
{
strip = gWorld->mapstrip2;
striplen = stripsize2;
} else
{
strip = gWorld->mapstrip;
striplen = stripsize;
}
}
// setup vertex buffers
glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, vertices);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, normals);
glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, 0);
// ASSUME: texture coordinates set up already
if (supportShaders && gWorld->useshaders)
{
// SHADER-BASED
// TODO: figure out texture animation for shaders
// (modifying the texture matrix for only an individual texture layer)
// setup textures
/*
unit 0 - base texture layer
unit 1 - shadow map and alpha layers
unit 2 - texture layer 1
unit 3 - texture layer 2
unit 4 - texture layer 3
*/
// base layer
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[0]);
// shadow map
// TODO: handle case when there is no shadowmap?
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, blend);
// blended layers
for (int i=1; i<nTextures; i++)
{
int tex = GL_TEXTURE2_ARB + i - 1;
glActiveTextureARB(tex);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[i]);
}
glActiveTextureARB( GL_TEXTURE0_ARB );
terrainShaders[nTextures-1]->bind();
// setup shadow color as local parameter:
Vec3D shc = gWorld->skies->colorSet[SHADOW_COLOR] * 0.3f;
glProgramLocalParameter4fARB(GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB, 0, shc.x,shc.y,shc.z,1);
glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, striplen, GL_UNSIGNED_SHORT, strip);
terrainShaders[nTextures-1]->unbind();
}
else
{
// FIXED-FUNCTION
// first pass: base texture
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB); // 选择TEXTURE0为设置目标
glEnable(GL_TEXTURE_2D); // 激活TEXTURE0单元
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[0]); 为TEXTURE0单元绑定texture纹理图像
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);// 选择TEXTURE1为设置目标
glDisable(GL_TEXTURE_2D); // 关闭禁用TEXTURE1单元
glDisable(GL_BLEND);
drawPass(animated[0]);
glEnable(GL_BLEND);
if (nTextures>1)
{
//glDepthFunc(GL_EQUAL); // GL_LEQUAL is fine too...?
glDepthMask(GL_FALSE);
}
// additional passes: if required
for (int i=0; i<nTextures-1; i++)
{
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[i+1]);
// this time, use blending:
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, alphamaps[i]);
// if we loaded a texture with specular maps, setup the texenv
// to replace our alpha channel instead of modulating it
if (supportShaders) glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
drawPass(animated[i+1]);
// back to normal
if (supportShaders) glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
}
if (nTextures>1)
{
//glDepthFunc(GL_LEQUAL);
glDepthMask(GL_TRUE);
}
// shadow map
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB);
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
glDisable(GL_LIGHTING);
Vec3D shc = gWorld->skies->colorSet[SHADOW_COLOR] * 0.3f;
//glColor4f(0,0,0,1);
glColor4f(shc.x,shc.y,shc.z,1);
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, shadow);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
drawPass(0);
glEnable(GL_LIGHTING);
glColor4f(1,1,1,1);
}
/*
//////////////////////////////////
// debugging tile flags:
GLfloat tcols[8][4] = { {1,1,1,1},
{1,0,0,1}, {1, 0.5f, 0, 1}, {1, 1, 0, 1},
{0,1,0,1}, {0,1,1,1}, {0,0,1,1}, {0.8f, 0, 1,1}
};
glPushMatrix();
glDisable(GL_CULL_FACE);
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
glTranslatef(xbase, ybase, zbase);
for (int i=0; i<8; i++) {
int v = 1 << (7-i);
for (int j=0; j<4; j++) {
if (animated[j] & v) {
glBegin(GL_TRIANGLES);
glColor4fv(tcols[i]);
glVertex3f(i*2.0f, 2.0f, j*2.0f);
glVertex3f(i*2.0f+1.0f, 2.0f, j*2.0f);
glVertex3f(i*2.0f+0.5f, 4.0f, j*2.0f);
glEnd();
}
}
}
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glColor4f(1,1,1,1);
glPopMatrix();
*/
}
void MapChunk::drawPass(int anim)
{
if (anim) {
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB); // 选择TEXTURE0为设置目标
glMatrixMode(GL_TEXTURE); // Setting the matrix mode to GL_TEXTURE means that any subsequent transformation calls will be applied to texture coordinates, rather than vertex coordinates
glPushMatrix();
// note: this is ad hoc and probably completely wrong
int spd = (anim & 0x08) | ((anim & 0x10) >> 2) | ((anim & 0x20) >> 4) | ((anim & 0x40) >> 6);
int dir = anim & 0x07;
const float texanimxtab[8] = {0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1};
const float texanimytab[8] = {1, 1, 0, -1, -1, -1, 0, 1};
float fdx = -texanimxtab[dir], fdy = texanimytab[dir];
int animspd = (int)(200.0f * detail_size);
float f = ( ((int)(gWorld->animtime*(spd/15.0f))) % animspd) / (float)animspd;
glTranslatef(f*fdx,f*fdy,0);
}
glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, striplen, GL_UNSIGNED_SHORT, strip);
if (anim) {
glPopMatrix();
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);
}
}
void MapChunk::drawNoDetail()
{
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB); // 选择TEXTURE1为设置目标
glDisable(GL_TEXTURE_2D);// 禁用TEXTURE1单元
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB);// 选择TEXTURE0为设置目标
glDisable(GL_TEXTURE_2D);// 关闭禁用TEXTURE1单元
glDisable(GL_LIGHTING);// 禁用光照
glColor3fv(gWorld->skies->colorSet[FOG_COLOR]);
//glColor3f(1,0,0);
//glDisable(GL_FOG);
// low detail version
glBindBufferARB(GL_ARRAY_BUFFER_ARB, vertices);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY); // 关闭禁用NORMAL Array
glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, stripsize, GL_UNSIGNED_SHORT, gWorld->mapstrip);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
glColor4f(1,1,1,1);
//glEnable(GL_FOG);
glEnable(GL_LIGHTING);
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
}
如何绘制 world map objects(WMO)
每个tile都包含了该tile内使用的WMO，保存在ADT的MWMO中。 MWMO是List of filenames for WMOs (world map objects) that appear in this map tile. A contiguous block of zero-terminated strings. WMO文件的扩展名为wmo，如World\Wmo\Kalimdor\Builders\NightElf2Story\DsNightElf2Story.wmo。
一个.wmo文件，会构建一个WMO对象，并把该WMO对象放入WMOManager进行管理。WMO::WMO会解析.wmo文件。 参考：wmo(wow map object) research。
如何绘制 World
World::draw的流程：
- 重置WMOInstance和M2的动画
- 设置相机和frustum
- 调用各个chunk的MapChunk::draw
WOW场景管理的总结
- 场景管理采用QuadTree+Portal+BSP，实现室内外场景融合。
- Terrain按照Tile划分。
- Tile按照Chunk划分，Tile按照QuadTree管理，Chunk可重用。
- Chunk采用Interlocking方法。Interlocking参考Greg Snook‘s Simplified Terrain Using Interlocking Tiles (在Game Programming GEM 2中的文章）
额外补充Simplified Terrain Using Interlocking Tiles
注：Simplified Terrain Using Interlocking Tiles文章中的的Tile概念不是WOW的Tile的概念，而是类似于WOW的Chunk概念。下面的文字中提及的Tile是指Simplified Terrain Using Interlocking Tiles文章中的的Tile概念。
在文章中：
- 每个Tile可能包含独有的一个Vertex Buffer，但Index Buffer可以跨Tile重用。
- 采用联锁处理T型裂缝（body+link）
增补：
参考：
- Virtual Terrain Project
- http://www.landscapemodeling.org/
- http://www.vterrain.org/LOD/Papers/
- http://www.verycd.com/topics/63344/
- http://www.verycd.com/topics/36450/
参考：
- Brute force meshing
- Fault Formation fractal terrain generation
- Midpoint Displacement fractal terrain generation
- Perlin Noise
- Simple Texture Mapping
- Procedural texture generation （如Height-based texture generation 多张尺寸和Heightmap相同的纹理按照高度分布进行混合产生单张纹理）
- Height-based lighting
- Applying a lightmap to terrain
- Slope-lighting algorithm
- Terrain Tutorial
- SOAR by Peter Lindstrom and Valerio Pascucci
- Boer’s Geometrical MipMapping（geomipmapping ）CLOD algorithm (Geomorphing)(Crack-proofing)(按patch进行frustum culling)
- Rottger’s Real-Time Generation of Continuous Levels of Detail for Height Fields
- Greg Snook‘s Simplified Terrain Using Interlocking Tiles (在Game Programming GEM 2中的文章）
- Duchaineau’s ROAM algorithm
- Seamus McNally's improvement to the ROAM algorithm (Real-Time Dynamic Level of Detail Terrain Rendering with ROAM)
- View-dependent refinement of progressive meshes
- Terrain LOD: Runtime Regular-Grid Algorithms
- Hierarchical Visibility in Terrains
- Chunked LOD: Rendering Massive Terrains using Chunked Level of Detail Control （参考：Real Time 3D Terrain Engines Using C++ and Dx9的170页）
- Far Cry and Half Life2 Engine scene technique 和 Half Life2 Displacement Terrain System
- Breaking the Walls: Scene Partitioning and Portal Creation
- Terrain rendering using GPU-based geometry clipmaps
- 新游戏中出现的基于BSP场景分割技术
- 3D地形多层纹理混合加阴影渲染方法
- Building a 3D Portal Engine
- Core Techniques and Algorithms in Game Programming
- http://www.devmaster.net/articles/bsp-trees/
- http://www.karkza.org/ftp/programming/misc/bsp.htm
- http://www.devmaster.net/articles/bsp-trees-physics/
- WoW文件结构类
- http://www.wowwiki.com/Portal:Main
- Automatic Portal Generation 自动Portal 生成
- Binary Space Partioning Trees and Polygon Removal in Real Time 3D Rendering
- 关于场景管理
- http://wowdev.org/
- Texture Splatting in Direct3D 理解起来好过于Terrain Texture Compositing by Blending in the Frame-Buffer，但是对Splatting的理解有少许问题，哈哈，所以，还是要好好研究Terrain Texture Compositing by Blending in the Frame-Buffer
- Fun with Textures
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（Highres Chunk）
（Lowres Chunk）
（Vertex） 
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