【从入门到精通】virtools教程2:面向对象设计

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二、元素、类和面向对象设计

    （一）概述

    Virtools Dev 组织元素进入类。元素包括你进入 Virtools Dev 后带来的媒体 (模型，声音,纹理等)，也包括你在 Virtools Dev中产生的物体(例如曲线、场景、现场等)和数据（例如参数、属性和脚本）。

    这章的主题是, 专注於 Virtools 对交互对象的科学分类，包括：

    · Virtools Dev 如何分类媒体。（举例来说，在Virtools中有灯光类，它包含所有灯光的属性，每个灯光是灯光的一个例证，而且有它自己的特性，例如它的颜色和它的范围）。

    · 某些操作为什麽只可能出现在某个元素上(类)。（举例来说，为什么字符才能使用字符动画）。

    · 某些操作为什麽可以出现在所有元素上。（举例来说，所有的元素都能被激活或解除激活）。 、

    这章介绍的Virtools交互对象类的层次，对大多数使用者足够了。然而，你能在Virtools的SDK中找到类层级结构完整的描述。

    （二）面向对象设计

    Virtools Dev 采用面向对象的方法建立一个作品(一个 CMO 文件)。即,每个元件有一个唯一的特性，各种特性由类来描述。元件受控于交互行为模块（BB）中的方法以及参数操作符（paramOps）。Virtools Dev中的类被称为 CKClass 。


图1-1 Virtools类层次结构中的交互对象分支

    例如，有一个Virtools Dev中的类叫做CKCharacter，只有CKCharacter能用于角色的特定行为设计。（例如角色控制器BB）

    Virtools Dev的面向对象的特性意味着你导入到Virtools Dev中的任何事物（以模型、声音等形式出现的元件）都是一个CKClass的实例。同样，你在Virtools Dev中创建的任何事物（从一个摄象机到一个阵列）也都是一个CKClass的实例。图1-1说明了Virtools类层次结构中的交互对象分支。

    （三）继承

    使用类层次结构的优势是可以使用继承。也就是说，任何元素都有它自己独特的特性，并且继承了它父类的特性。

    例如，类CKLight继承自 CK3Dentity，CK3Dentity继承自 CKRenderObject，CKRenderObject继承自 CKBeObject。

    所以，一个灯光竟然有了CKLight类对象的特性，就像：

    · 灯光类型（点、方向等）

    · 灯光颜色（白色、红色等）和

    · 灯光的照射范围

    这些特性能够在建立灯光（在创造模式）或者在进行交互行为时（实时运行，例如播放模式）进行改变。

    其次，一个灯光是一个三维实体，意味它继承了三维实体在3D空间内的位置、方位等特性。就因为灯光是一个三维实体，所以能够应用到三维实体上的任何行为也能应用到灯光上。

    第三，一个灯光是一个渲染对象，意味着它能够被渲染（能够在重放中被看到）。就因为灯光是一个渲染对象，所有能应用到渲染对象上的任何行为也能应用到一个灯光上。

    最后，灯光还是一个交互对象，也就意味着它能被附着一个交互动作（有些Virtools类，例如存储内部数据的类，不能附着动作给它）。就因为灯光是一个交互对象，所以任何能应用到交互对象的行为也能应用到一个灯光上。

    （四）特化

    Virtools Dev对行为提供了特化，因此，对于完成某些特定任务（也就是多态性），其行为进行了优化处理。例如，移动一个3D帧比移动一个角色更容易，这是因为移动3D帧的行为被优化了。

    优化行为减少了计算时间，在可接受的渲染质量下，使作品更小、对用户的输入反应更快。

    （五）集合

    Virtools Dev支持集合，在具有逻辑关系的二个元素之间，一个元素是另一个元素的一部分，但他们分别都具有自己的特性。


图1-2 3D对象的网格设置栏

    例如，图1-2所示的 3D对象，可以看到有一个Object Meshes栏。虽然在同一时刻只有一个网格能被激活，但是一个3D对象可以拥有好几个网格。


图1-3 网格设置的材质栏

        图1-3是网格设置，可以看到有一个Materials Used栏。一个网格可以有几个材质，它们中的几个能够在同一时刻被激活。


图1-4 材质设置的纹理栏

        图1-4是材质设置，你会看到一个Texture标签。一个材质只能有一种纹理。

       所以说，3D实体元素（不管它是一个物体还是一个角色等）之间有关联，但每个元素都保持相对的独立性。在上述的例子中，纹理是材质的一部分，材质是网格的一部分，网格是3D物体的一部分。

    因为每个元素都保持相对的独立性，所以每个元素的特性（例子中的物体网格、材质、纹理）都能够被快速简单地改变。事实上，全部的元素都能被另一个兼容元素所交换。

    例如，你可以改变一个3D物体的网格、材质或者纹理—或者它们的任意组合，而不改变3D物体存在的现实。

    注意：如果改变一个角色的网格，那么很可能你的动画就不会象预期那样工作了。

    运行时集合、场景层次

    一个场景由元素组成，通常被运行时激活。场景内的元素被组织到一个场景层次中。

    Virtools Dev在场景层次内提供了一个特殊的集合形态。在运行时，元素之间的关系通过Set Parent和Add Child（两者都在3D Transformations/Basic中）被确定。运行时集合允许你在任意3D实体集之间建立关联，典型的是，通过建立3D实体集，产生单一化的应用程序。

    例如，利用建模软件，使用Set Parent 和Add Child，你可以建立一部汽车的3D实体层级：一个有门、车身、轮子的汽车。一旦层级关系被确定，就能自动的变化汽车的子物体：门、车身、轮子。

    注意：Set Parent 和 Add Child只在场景层级中建立关联而不能在CKClass层级中建立。在Set Parent 或者 Add Child被激活之前，如果要使元素恢复到初始状态，通过按Reset IC键，关系被删除。

    共享元素

    Virtools Dev由于支持集合，所以允许你能共享例如像声音、动画、网格、材质和纹理等这样的元素，并且贯穿在你的作品中。

    例如两个椅子能共享相同的网格、材质和纹理，所以二把椅子看起来一样，但有不同的名字。然而，二把椅子也可以有相同的网格、不同的材质和纹理，那样二把椅子将会有相同的形状，但看起来不一样。

    共享元素能够极大地减少文件尺寸，减轻CPU和显卡的工作量。在作品中减少元素的数量也能使开发作品更容易。

   （六）联合

    联合允许Virtools Dev在CKClass层级内，在两个没有被直接指定父--子关系的元素之间建立一个逻辑关系。通过联合，一个对象可以和另一个明显不一样的对象建立沟通渠道。

    例如一个角色经常用一组3D物体联合实现碰撞检查、管理和阻碍的目的。