More on Scene Management
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相信很多人都看过Tom Forsyth那篇著名的文章<<Scene Graph – just say no>>。我第一次看时，只觉得是Tom开的一个小玩笑。不过最近，随着对scene management研究的深入，感觉对于大多数游戏来说，scene graph确实不是那么必须。
由于scene graph实在是一个被严重滥用和误用的词，虽然以前的文章介绍过scene graph，为了避免不必要的误解，再次列出关于SG的概念：纯粹的SG只用来描述场景中物体间的空间逻辑关系而不是简单的空间关系。如果SG中包含任何的quadtree/octree, bsp等空间数据结构，那么这肯定不是一个SG；不应该使用SG进行裁剪或者碰撞检测。简单来说，SG就是一棵n叉熟。
游戏中什么对象需要描述空间逻辑关系呢？显然，对于静态物体来说是没有必要的，即使它包含空间逻辑关系，但由于本身“不会移动”的特性，可以在加载这个物体时就预计算出它的绝对世界坐标。对于可移动物体，骨骼动画显然是最适合用SG来描述的，比如人物身体各部分之间的移动关系。不过更常见的情况是把同一骨骼下的物体作为一个整体，并用一个特殊的内部结构来描述其空间逻辑关系。比如整个人物是一个model对象，身体每个部份是model内的subMesh对象（类似Ogre里Entity和SubEntity的关系）。
仔细想想，游戏中似乎只有几种情况下可能需要使用scene graph，以wow为例：1，人物身上可附加的装备，比如剑，帽子；2，当人物骑到坐骑上；3，跟随某个角色移动。目前为止，我只想到这3点。
我现在的设计中，SG非常简单，只包含可移动的物体，不会出现很深的分支，并且整个树结构将会非常flat——大部分可移动物体都直接连接到根节点。当然，对于游戏编辑器来说则不太一样，编辑器中，所有物体都是可移动的，并且通常需要移动一整个对象组，这时，SG中就包含了所有物体。
那么如何进行场景管理，culling和collision detection呢？把场景中所有物体都抽象为SceneObject。场景管理通过SceneManager完成，SM内部维护了多种数据结构，分别是Dictionary，SceneGraph，StaticSpatialGraph，DynamicSpatialGraph。SpatialGraph是用来进行空间划分的数据结构，引擎将通过它实现culling和collision detection。StaticSpatialGraph并不必须是某种特定的数据结构，比如grid, quadtree,octree,bsp或者pvs，而可以是由多种结构组成的混合树：每个SpatialNode只需要实现ICullable接口，实际的SpatialNode可以是前面提到的任何一种结构，非常具有灵活性，当然，子节点所覆盖的范围不能超出父节点。理论上，DynamicSpatialGraph也可以由多种节点组成，但由于其本身的动态特性——会动态改变树形结构，所以实时生成各种不同的节点并不现实。当一个so加入到sm时，sm将会把这个物体添加到Dictionary之中，以便以后访问；之后，检查so是否可移动，如果可以，同时添加到SceneGraph和DynamicSpatialGraph中，如果是静态的，则只添加到StaticSpatialGraph。对SceneObject来说，SpatialGraph是透明的，SceneObject完全不需要知道SpatialGraph的存在。
ps:前几天刚好看到有人在讨论sceneObject与sceneNode应该分开还是合并, 从上面的讨论可以看到，sceneObject并不总是sceneNode，两者的职责是非常不同的，合并到一起会让整个系统非常难以扩展和修改，每次scene graph的管理方式改变，都会影响到所有sceneObject。SceneObject并不需要知道关于场景结构的任何信息，sceneNode通过接口负责为sceneObject提供最终的世界坐标，你可以用任何管理方式（group策略）进行场景管理，不会影响sceneObject系统。在任何设计良好的引擎中，都应该把sceneNode和sceneObject分开,max，maya甚至ogre都是这样。