¿Cómo funciona exactamente el SpriteBatch de XNA?

Para ser más precisos, si tuviera que recrear esta funcionalidad desde cero en otra API (por ejemplo, en OpenGL), ¿qué tendría que ser capaz de hacer?

Tengo una idea general de algunos de los pasos, como cómo prepara una matriz de proyección ortográfica y crea un quad para cada llamada de sorteo.

Sin embargo, no estoy muy familiarizado con el proceso de procesamiento por lotes. ¿Están todos los quads almacenados en el mismo búfer de vértices? ¿Necesita un búfer de índice? ¿Cómo se manejan las diferentes texturas?

Si es posible, agradecería que me guiara a través del proceso desde que se llama a SpriteBatch.Begin () hasta SpriteBatch.End (), al menos cuando se usa el modo diferido predeterminado.

He replicado el comportamiento de SpriteBatch en modo diferido para un motor multiplataforma en el que estoy trabajando, así que aquí están los pasos que he realizado en ingeniería inversa hasta ahora:

1. SpriteBatch constructor: crea una DynamicIndexBuffer, DynamicVertexBuffery la matriz de VertexPositionColorTexturede tamaño fijo (en este caso, el tamaño de lote máximo - 2048 para los sprites y 8192 para vértices).

   • El búfer de índice se llena con los índices de vértice de los quads que se dibujarán (0-1-2, 0-2-3, 4-5-6, 4-6-7 y así sucesivamente).
   • También SpriteInfose crea una matriz interna de estructuras. Esto almacenará la configuración de sprites temporales que se utilizará al procesar lotes.

2. SpriteBatch.Begin: almacena internamente los valores de BlendState, SamplerStateetc. especificados y comprueba si se ha llamado dos veces sin un SpriteBatch.Endintermedio.

3. SpriteBatch.Draw: toma toda la información del sprite (textura, posición, color) y la copia en a SpriteInfo. Si se alcanza el tamaño máximo de lote, se dibuja todo el lote para dejar espacio para nuevos sprites.

   • SpriteBatch.DrawStringsolo emite un Drawpara cada carácter de la cadena, teniendo en cuenta el interletraje y el espaciado.

4. SpriteBatch.End: realiza las siguientes operaciones:

   • Establece los estados de representación especificados en Begin.
   • Crea la matriz de proyección ortográfica.
   • Aplica el SpriteBatchsombreador.
   • Se une a DynamicVertexBuffery DynamicIndexBuffer.

   • Realiza la siguiente operación de procesamiento por lotes:

     startingOffset = 0;
     currentTexture, oldTexture = null;
     
     // Iterate through all sprites
     foreach SpriteInfo in SpriteBuffer
     {
         // Store sprite index and texture
         spriteIndex = SpriteBuffer.IndexOf(SpriteInfo);
         currentTexture = SpriteInfo.Texture;
     
         // Issue draw call if batch count > 0 and there is a texture change
         if (currentTexture != oldTexture)
         {
             if (spriteIndex > startingOffset)
             {
                 RenderBatch(currentTexture, SpriteBuffer, startingOffset,
                             spriteIndex - startingOffset);
             }
             startingOffset = spriteIndex;
             oldTexture = currentTexture;
         }
     }
     
     // Draw remaining batch and clear the sprite data
     RenderBatch(currentTexture, SpriteBuffer, startingOffset,
                 SpriteBuffer.Count - startingOffset);
     SpriteBuffer.Clear();

5. SpriteBatch.RenderBatch: ejecuta las siguientes operaciones para cada uno de SpriteInfolos lotes:

   • Toma la posición del sprite y calcula la posición final de los cuatro vértices según el origen y el tamaño. Aplica rotación existente.
   • Calcula las coordenadas UV y las aplica especificadas SpriteEffectsa ellas.
   • Copia el color del sprite.
   • Estos valores se almacenan en la matriz de VertexPositionColorTextureelementos creados previamente. Cuando se han calculado todos los sprites, SetDatase llama al DynamicVertexBuffery DrawIndexedPrimitivesse emite una llamada.
   • El sombreador de vértices solo realiza una operación de transformación, y el sombreador de píxeles aplica el tinte en el color obtenido de la textura.

Solo quiero señalar que el código XNA SpriteBatch ha sido portado a DirectX y lanzado como OSS por un miembro anterior del equipo XNA. Entonces, si quieres ver exactamente cómo funciona en XNA, aquí tienes.