一：一些廢話
好久沒更新了，一方面是年底了，對于做銷售的人來說，利用這段時間出出差，拜訪拜訪經銷商以及KA客戶，目的是確定明年的銷售指標，暈。另一個更重要的原因是竟然把密碼忘記了，沒辦法進入我的博客。前天整理東西時候竟然發現寫密碼的那張紙了，內心狂喜，哈哈??！
本來想接上次的，寫一些關于渲染器方面的東西，但是因為整個渲染器是依賴與BSP進行操作的，而且QUAKE中的碰撞檢測也是依賴與BSP樹的，因此先寫一些關于BSP樹方面的基礎東西，以利于大家有個比較具體的印象，希望能夠寫的比較通俗易懂吧。
事實上，前天我寫了將近500字的BSP編譯器的分析的文章，發現好象如果直接寫編譯器這個核心東西，可能需要一些關于QUAKE的BSP的相關理論的和基礎的東西，特別是QQ上有個朋友和我說，他研究QUAKE2的渲染器代碼已經很久了，但是有些函數看了半年還是看不懂，哈哈，其實這和我以前的感覺一樣。為什么呢，因為實在網絡資料很少，如果你不從Q3MAP這個源代碼以及關卡編輯器產生的結果數據和GAME.DLL模塊中以SP_開頭的函數進行分析的話，BSP永遠都是一知半解的，那是因為不知道BSP生成的原理，所以很多東西都看不懂。所以決定了，先從結果推導BSP的編譯原理，當然我想這是一個非常大的代碼分析，基本上最起碼可以寫15000字以上的文章了，呵呵，反正現在有的是時間，就慢慢寫吧
二：分析生成BSP后的文件結構：
BSP事實上分為三個部分，第一部分是關卡編輯器生成.map的文件格式（Q3RADIANT），第二部分是通過Q3MAP將.map的文件格式編譯成.BSP格式,對于BSP文件而言,我們可以將BSP格式的文件數據分成兩個大類,即用于渲染用的數據和用于碰撞檢測的數據(QUAKE3里面稱為CLIPMAP),至于編譯過程就是一個流水線式的操作,要進行多次步驟產生結果. 第三部分是操作BSP,關于BSP的操作,以后我慢慢來寫,事實上是非常非常重要的和好玩的東東.
在這里我只想簡單說一下為什么BSP的文件格式里面包含渲染數據和物理碰撞數據,那是因為QUAKE3的渲染部分和物理碰撞部分是分離的，這樣的好處是渲染部分是客戶端進行調用的,服務器端不需要用到渲染模塊,然而碰撞檢測卻是服務器端和客戶端都要用到的,所以分離以后就具有很大的靈活性. 事實上服務器是上帝,定義一切規則和進行物理動力學的計算,而客戶端使用碰撞檢測是為了進行同步服務器,進行客戶端預測使用的,這是一個網絡端編程的概念,以后進行C/S架構分析再說吧
三: BSP文件結構代碼
typedef struct {
int fileofs, filelen;
} lump_t;
typedef struct {
int ident;
int version;
lump_t lumps[HEADER_LUMPS];
} dheader_t;//
typedef struct {
char shader[MAX_QPATH];
int surfaceFlags;//絕對經典的東西，還是和q3map一起說比較有趣，
int contentFlags;//絕對經典的東西，還是和q3map一起說比較有趣
} dshader_t; // lump1
// planes x^1 is allways the opposite of plane x
typedef struct {
float normal[3];
float dist;
} dplane_t; // lump2
typedef struct {
int planeNum;
int children[2]; // negative numbers are -(leafs+1), not nodes
int mins[3]; // for frustom culling
int maxs[3];
} dnode_t; // lump3
typedef struct {
int cluster; // -1 = opaque cluster (do I still store these?)
int area;
int mins[3]; // for frustum culling
int maxs[3];
int firstLeafSurface;
int numLeafSurfaces;
//用于碰撞檢測，不用于渲染模塊
int firstLeafBrush;
int numLeafBrushes;
} dleaf_t; // lump4
int leafsurfaces; // lump5
int leafbrushes; //lump6
typedef struct {
float mins[3], maxs[3];
int firstSurface, numSurfaces;
//下面的變量用于碰撞檢測用
int firstBrush, numBrushes;
} dmodel_t;// lump7
typedef struct {
int firstSide;
int numSides;
int shaderNum; // the shader that determines the contents flags
} dbrush_t;// lump8
typedef struct {
int planeNum; // positive plane side faces out of the leaf
int shaderNum;
} dbrushside_t;// lump9
typedef struct {
vec3_t xyz;
float st[2];
float lightmap[2];
vec3_t normal;
byte color[4];
} drawVert_t;// lump10
int drawIndexes; // lump11
typedef struct {
char shader[MAX_QPATH];
int brushNum;
int visibleSide; // the brush side that ray tests need to clip against (-1 == none)
} dfog_t;// lump12
//對表面類型進行總結，具體見下面
typedef enum {
MST_BAD,
MST_PLANAR,//很重要的，說明該表面是一個世界的靜態表面，例如墻面，地板等，可以通
//過brushside計算出來
MST_PATCH,//二次貝塞爾表面，要進行相應三角型化，要求速度的話，可以使用前向差分
//算法，二次貝塞爾使用9個控制點插值計算
MST_TRIANGLE_SOUP,//用于BMODEL的表面，可以進行三角形扇或帶化或頂點索引三角形
//如果要了解具體算法，可以參考一些計算幾何的算法，如果有足夠
//深厚的功力，建議參考nvstriper相關代碼，還有關于計算幾何或
//拓拔方面的知識，網絡上有一個很好的庫ttl，里面有篇實現的論
//文，關于gmap概念以及使用半邊結構進行各種拓拔查找以及修改，
//絕對經典的東西
MST_FLARE //實際上就是公告版，因該都會使用吧
} mapSurfaceType_t;
typedef struct {
int shaderNum;//索引指向shaderlump
int fogNum;//索引指向foglump
int surfaceType;// mapSurfaceType_t,具體說明見上
int firstVert;//索引指向drawVert_tlump
int numVerts;
int firstIndex;//索引指向頂點索引lump
int numIndexes;
//下面一些變量和靜態lightmap相關，事實上現在的圖形硬件足夠快，靜態光照圖相關算
//法已有沒落的趨勢，事實上現在比較先進的引擎都是全動態光照，通過BSP進行場景管理
//可以非常高效的實現，使渲染效果大幅度提高。這部分是我最感興趣的部分，以后有機會
//可以探討一下，但是必須要對BSP相關操作有非常的了解才可以深入
int lightmapNum;
int lightmapX, lightmapY;
int lightmapWidth, lightmapHeight;
vec3_t lightmapOrigin;
vec3_t lightmapVecs[3]; // for patches, [0] and [1] are lodbounds
//下面兩個變量用于貝塞爾曲面
int patchWidth;
int patchHeight;
} dsurface_t;// lump13
byte lightBytes; // lump14
byte lightgridData;// lump15
byte visBytes;// lump16
這里我列出bsp文件格式的各個lump，除了entity這個比較特別的lump，這個留到q3map再說，是比較特別一個東東。還有就是具體表面，bmodel以及著名的brush/side等之間的關系，以及shader各個元素還是下次再寫把，發現寫東西還真是很費腦子的拉，今天就先到這里了.
本來想直接進入quake源碼分析，但發現如果沒有好的寫作框架，就憑QUAKE引擎這么大的代碼群，真的很難寫的，所以決定先搭一個分析框架，定義好各個章節，爭取在本周內全部完成該工作，然后從下個禮拜開始就往分析框架里面填寫內容了！哈哈??！
聲明：1。本人從未進入程序員行列，只是喜好才寫這些文章的，所以在文章寫作過程中，有任何技術性的錯誤，以及沒有甬道正確的術語，請見諒（因為很多quake中的術語都是我自己定義的）
2。在整體的分析過程中，并不一定按照目錄所定義好的順序來寫的，想到什么就寫什么，這就是博客的精神把?。≌麄€目錄框架是分析的思路，可能會改變。
3。在目錄各個章節都是主題的定義，我會在空閑時間慢慢的填進去的，希望能夠最終堅持下來形成一整套關于quake系列比較系統的文擋。
4。 本人的目的是在中國形成一個比較活躍的以quake為基礎的社群，希望更多的人了解quake的精神，我想在中國研究quake引擎的人應該很多，高手更是不少，但是在中國的網絡上卻看不到系統的quake源碼分析，不知道為什么？？所以由本人，一個不在程序員序列的圖形學愛好者來稍微引導一下。由于本人不屬于程序員，因此也更本沒有所謂違反某個軟件公司的知識產權，具有更大的靈活性，希望其他地方的各個quake高手進行完善與修整本人所寫的東東。
5。 本人渴望與從事游戲行業的程序員進行交流。由于本人的生活圈子與程序員根本不搭界，所以沒有機會和從事游戲設計的人員進行交流，很郁悶啊。很想了解一下現在的圖形學在中國處于什么狀態，各個游戲公司底層的引擎是自己開發的還是使用開源的或則是購買世界著名的游戲引擎。希望能有機會與各位交流，本人的qq號碼是47178234，本人生活在上海，如果有上海的高手，我們可以多多交流，時而可以face to face的交流拉，以增加對程序員生活的真正了解??！
目錄：
第一章：QUAKE引擎的整體框架結構：
1．引擎和API的精確定義
2．整個quake引擎是基于C/S模式
3．各個模塊間的關系圖
4．客戶端如何與服務器端相連接（網絡消息的傳遞與響應以及客戶端數據庫的產生）
5．當客戶端連接到服務器后如何進入游戲狀態的流程（即玩家的產生）
6．當客戶端死亡后重生的流程
7．簡要說明進入游戲狀態后一幀運行的流程，包括各個模塊函數調用的示意圖
第二章：渲染器(refresh模塊)
1. 兩個重要的由外部操作的結構(refEntity_t和refdef_t)以及這些結構各個值域的詳細解釋
2．渲染器模塊導出函數（API）的分類以及作用(以quake3-1.32b原代碼為準)
A：渲染數據資源管理函數集（12個函數，資源包括BSP世界數據，模型數據，shader數據，skin數據，vis數據以及字體）
B：設置渲染命令流水線的函數集（4個函數）
C：場景管理以及渲染的函數集（7個函數）
D：其他函數集（6個函數）總計29個導出函數
3．Quake3 渲染器的整體結構：
A：QUAKE3渲染器是以OPENGL為基礎并支持雙處理器并行運算的
B：QUAKE3渲染器在渲染過程中可以分為前端部分和后端部分（圖解），他們是如何協調起來的。
C: QUAKE3是如何支持雙處理器并行進行渲染
4．對quake3模型系統的擴展（使用MD5模型格式以及skm模型格式）
A: 為什么不用MD3模型
B：MD5&SKM骨骼模型的格式分析
C：骨骼動畫的原理以及應用
（1） 骨骼動畫的分類（boneoffset類型和vertexoffset類型的詳解以及各自的優缺點）
（2） 詳細分析骨骼動畫數學原理
（3） 在定義骨骼動畫的時候需要詳細考慮的一些問題以及目的，不同的目的會有不同的編碼方式
（4） 重點分析SKM骨骼動畫在warsow游戲中的運用以及編碼方式
（5） 骨骼動畫的CPU實現和GPU實現的優缺點分析以及如何平衡各自的優缺點
（6） 附我的計劃：市面上公開格式的骨骼動畫事實上在渲染原理上基本差別不是很大，因此在學習骨骼動畫的過程中，感受很多啊，現在本人正在進行系統設計，根據骨骼動畫的原理，參考相關資料，提煉出一條骨骼動畫統一渲染流水線。完成后公開源代碼。系統設計的要求是
（A） 可以直接并入quake3引擎的多核渲染流水線
（B） 使用CPU實現的，以SIMD為基礎數學運算（因為CPU實現進行轉化后可以直接獲得頂點數據再進行陰影系統的繪制，而GPU數據的取回比較麻煩，再說本人也沒有支持D3D10版本的GPU，無法使用新增加的stream output statge以及幾何shader）
（C） 能夠在運行過程中人工控制各個骨頭的運動
（D） 使用統一的骨骼動畫渲染流水線，使模型與數據相分離,并且將陰影系統并入該渲染流水線。
5．BSP文件格式以及QUAKE3 SHADER文件格式
今天就寫到目錄的前兩章，計劃在本周內將所有章節全部定義出來，然后再填寫各個小節的內容