节点

1、功能简介

节点为功能相对独立的、封装了特定模块的算法集合，主要包含以下几个部分：

控制变量：采用宏定义DEF_VAR形式定义的数据；
输入节点：利用宏定义DEF_NODE_PORT或者DEF_NODE_PORTS形式定义；
输出节点：当前实现只支持节点自身作为默认输出，不需显式定义；
输入数据：采用宏定义DEF_ *_ IN形式定义的数据；
输出数据：采用宏定义DEF_ *_ OUT形式义的数据；
状态变量：采用宏定义DEF_ *_ STATE形式定义的数据；
模块管线：主要包含仿真管线和渲染管线，分别采用animationPipeline()和graphicsPipeline()函数进行调用。

2、如何实现一个自定义节点

创建一个完整的节点包含如下步骤：

定义输入节点（可选）：
```
DEF_NODE_PORT(T, name, desc)
```
该宏定义定义单一节点输入，其中T表示节点类型，name表示名称，desc表示输入节点描述信息，访问方式为import+数据名称。
```
DEF_NODE_PORTS(T, name, desc)
```
该宏定义可定义输入节点数组，其可接入0到任意数量类型为T的节点作为输入，访问方式为import+数据名称+s。
定义输入数据（可选）：
```
DEF_VAR_IN(T, name, desc)
```
定义输入类型为T、名称为name的单一数据类型作为输入。
```
DEF_ARRAY_IN(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的一维数组作为输入。
```
DEF_ARRAY2D_IN(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的二维数组作为输入。
```
DEF_ARRAY3D_IN(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的三维数组作为输入。
```
DEF_INSTANCE_IN(T, name, desc)
```
定义输入类型为T、名称为name的实例作为输入。
```
DEF_ARRAYLIST_IN(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的一维动态列表数组作为输入。
定义输出数据（可选）：
```
DEF_VAR_OUT(T, name, desc)
```
定义输入类型为T、名称为name的单一数据类型作为输出。
```
DEF_ARRAY_OUT(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的一维数组作为输出。
```
DEF_ARRAY2D_OUT(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的二维数组作为输出。
```
DEF_ARRAY3D_OUT(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的三维数组作为输出。
```
DEF_INSTANCE_OUT(T, name, desc)
```
定义输入类型为T、名称为name的实例作为输出。
```
DEF_ARRAYLIST_OUT(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的一维动态列表数组作为输出。
定义状态变量：
```
DEF_VAR(T, name, value, desc)
```
定义类型为T、名称为name、初值类型为value的单一数据类型作为状态变量。
```
DEF_ARRAY_STATE(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的一维数组作为状态变量。
```
DEF_ARRAY2D_STATE(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的二维数组作为状态变量。
```
DEF_ARRAY3D_STATE(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的三维数组作为状态变量。
```
DEF_INSTANCE_STATE(T, name, desc)
```
定义输入类型为T、名称为name的实例作为状态变量。
```
DEF_ARRAYLIST_STATE(T, name, device, desc)
```
在device（CPU/GPU）设备上定义类型为T、名称为name的一维动态列表数组作为状态变量。

创建功能模块：

以RigidBodySystem为例，其构造函数中创建的功能模块如下：

//创建自碰撞检测模块
auto elementQuery = std::make_shared<NeighborElementQuery<TDataType>>();
this->currentTopology()->connect(elementQuery->inDiscreteElements());
this->stateCollisionMask()->connect(elementQuery->inCollisionMask());
this->animationPipeline()->pushModule(elementQuery);
  
//创建边界包围盒碰撞检测功能模块
auto cdBV = std::make_shared<CollistionDetectionBoundingBox<TDataType>>();
this->currentTopology()->connect(cdBV->inDiscreteElements());
this->animationPipeline()->pushModule(cdBV);
  
//创建合并触点功能模块
auto merge = std::make_shared<ContactsUnion<TDataType>>();
elementQuery->outContacts()->connect(merge->inContactsA());
cdBV->outContacts()->connect(merge->inContactsB());
this->animationPipeline()->pushModule(merge);
  
//创建刚体动力学求解模块
auto iterSolver = std::make_shared<IterativeConstraintSolver<TDataType>>();
this->varTimeStep()->connect(iterSolver->inTimeStep());
this->varFrictionEnabled()->connect(iterSolver->varFrictionEnabled());
this->stateMass()->connect(iterSolver->inMass());
this->stateCenter()->connect(iterSolver->inCenter());
this->stateVelocity()->connect(iterSolver->inVelocity());
this->stateAngularVelocity()->connect(iterSolver->inAngularVelocity());
this->stateRotationMatrix()->connect(iterSolver->inRotationMatrix());
this->stateInertia()->connect(iterSolver->inInertia());
this->stateQuaternion()->connect(iterSolver->inQuaternion());
this->stateInitialInertia()->connect(iterSolver->inInitialInertia());
  
merge->outContacts()->connect(iterSolver->inContacts());
  
this->animationPipeline()->pushModule(iterSolver);

节点构造函数仅包含默认管线，管线功能模块可在外部进行动态添加和删除。详情参加GL_ParticleFluid样例阐述如何为节点渲染管线添加自动渲染模块。

重载虚函数：
```
virtual void preUpdateStates();
```
状态更新前处理函数。
```
virtual void updateStates();
```
状态更新函数，若子类不重载该函数，默认调用pipeline执行内置算法流程。
```
virtual void postUpdateStates();
```
状态更新后处理函数。