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  • unreal3的viewport和client

    名字里带viewport/client的类不少,以及相关的类:

    FViewportFrame、FViewport

    FViewportClient/UScriptViewportClient/UGameViewportClient

    UClient/UWindowsClient

    UEngine/UGameEngine/UEditorEngine/UUnrealEdEngine

    极易混淆,现整理如下:

    首先从总体层级上看,UEngine最大,它包含了UClientUGameViewportClient

    class UEngine : public USubsystem
    {
    public:
    ……
        class UClient* Client;
        class UGameViewportClient* GameViewport;
    ……

    UEngine是己只是个抽象类,实际运行时根据是游戏还是编辑器模式,创建相应子类的实例,如是游戏则UGameEngine,如是编辑器则UUnrealEdEngine

    它的实例创建出来后就存在全局变量GEngine上。

    在UGameEngine::Init里,先后创建了其它对象:

    1、先创建了UClient,实际的子类通过“engine-ini:Engine.Engine.Client”配置指定,在windows上是【WinDrv.WindowsClient】,在mac上则是【MacDrv.MacClient】,可见各子类就是对应各平台相关的实现;

    2、然后创建UGameViewportClient,实际的类型是通过Engine上的GameViewportClientClass这个globalconfig属性指定的,所以它会自动从配置中读取,配置的默认值是【Engine.GameViewportClient】

    3、接着创建FViewportFrame:

    ViewportFrame = Client->CreateViewportFrame(
                    ViewportClient,
                    *AppName,
                    GSystemSettings.ResX,
                    GSystemSettings.ResY,
                    GSystemSettings.bFullscreen
                    );
    FViewportFrame* UWindowsClient::CreateViewportFrame(FViewportClient* ViewportClient,const TCHAR* InName,UINT SizeX,UINT SizeY,UBOOL Fullscreen)
    {
      return new FWindowsViewport(this,ViewportClient,InName,SizeX,SizeY,Fullscreen,NULL);
    }

    注意:创建函数(CreateViewportFrame)是UClient上的、并把UGameViewportClient做为参数,由此可略知其从属关系。

    做为一般情形,这里创建的是FViewportFrame,所谓-Frame,也就是(操作系统层面的)外包窗口,因为通常程序总是要自己创建“主窗口”。但是在某些模式下(如内嵌于浏览器等),外包主窗口已经有了,就不需要再创建FViewportFrame,取而代之的是通过CreateWindowChildViewport接口来创建一个FViewport。

    实际上FViewportFrame接口只有两个函数,一是获取其中的FViewport,二是Resize改变大小,这个Resize更能体现其做为外包窗口的特征。

    此外,前面提到UClient的实际类型是UWindowsClient,它创建的FViewportFrame自然也是同一平台体系下的子类即FWindowsViewport。

    FWindowsViewport是一个特定于Windows平台相关的实现类,它同时实现了FViewportFrame和FViewport两个接口,当然这只是实现的方便,并不能抹杀这两个接口的差异。

    因为3中的创建方式,FViewportFrame在创建时传入了两个关键对象:UClient和UGameViewportClient,这当然都会被记在其成员变量上,以便后续使用。

    下面细看UEngine的三大台柱子:(UClient、UGameViewportClient、FViewport)

    台柱之一:UClient

    看起来它像是对整个app的封装,其中的Tick函数每帧被调用,主要内容就是处理窗口和输入消息。

    它的另外一个作用则是用来创建FViewport(Frame),这主要是给平台相关的子类机会,创建同一平台体系的FViewport子类。 

    UClient、UWindowsClient都是纯c++类(没有相关的脚本类),但是由于手动在声明中添加了DECLARE_ABSTRACT_CLASS_INTRINSIC,所以也遵照UObject/UClass系统规则,可以用StaticLoadClass/ConstructObject等规范函数统一创建。

    台柱之二:UGameViewportClient

    UGameViewportClient继承自->UScriptViewportClient->(UObject,FViewportClient),这里UScriptViewportClient没啥用,纯粹是打个酱油,把FViewportClient这种纯c++类转换到UClass体系链中而已。

    先看FViewportClient基类接口的方法:

    看起来它主要是用于消息处理。

    但是在UEngine这种高层基类中声明的属性GameViewport,其类型并非FViewportClient基类,而是直接作为UGameViewportClient子类变量,这主要是因为脚本要用,GameViewport属性是在UEngine的脚本类里声明的,在脚本里只用当然只能用符合UObject/UClass体系的东西,而做为继承链中间过渡的UScriptViewportClient就是起了这个作用。

    当然UGameViewportClient也添加了很多新方法和属性,如它也有一个Tick函数,也是每帧被调用。还有一个非要重要的成员GlobalInteractions,这个数组存的就是所有的输入消息处理器。

    台柱之三:FViewport

     这个,实在看不出有什么特点,只能说它是跟渲染器关联最紧密的一个类了,unreal3应该就是用FViewport来抽象一个可以渲染的区域吧。

    三者之间彼此关联,纠缠万分。

    首先,UEngine上存着由它创建的UClient和UGameViewportClient各一个,并且在Tick中又分别调用了它们的Tick

    然后,UGameViewportClient上存着由UClient创建的FViewportFrame(以及其内的FViewport),(UGameViewportClient::SetViewportFrame)

    还有,做为子类的UWindowsClient上存着所有由它创建的FWindowsViewport(FViewportFrame,FViewport),(static TArray<FWindowsViewport*> Viewports

    最后,作为最后被创建出来的FWindowsViewport,它当然也要记着创建它的UClient,以及用来初始化它的UGameViewportClient(这个是由基类FViewport记着的)。

    在消息处理方面:

    首先,系统窗口的消息处理函数是UWindowsClient::StaticWndProc

    然后,大部份消息会交给该窗口(HWnd)对应的FWindowsViewport来处理:Viewports(i)->ViewportWndProc

    然后,除了需要即时响应的消息被立即处理外,大部份输入类消息被缓存起来:Client->DeferMessage,这样一来消息处理流程又回到了UWindowsClient里

    然后,在UWindowsClient::Tick里,会调用ProcessDeferredMessages和ProcessInput,来处理所有的输入消息,前者包括了键盘和鼠标点击,后者是鼠标移动,在Unreal3里比较特别的是,鼠标移动并不通过WM_XXX类的窗口消息来获取,而是用IDirectInputDevice8接口来获取。

    ProcessDeferredMessages里面,每个消息又转给它的FWindowsViewport上的同名函数,最终都会交到它里面的FViewportClient(也就是UGameViewportClient)::InputKey/InputChar

    ProcessInput里面,取当前活跃的FWindowsViewport(通常也就一个窗口),把鼠标事件都交给它里面的FViewportClient(也就是UGameViewportClient)::InputAxis

    可见,键盘和鼠标操作,最终都是到了UGameViewportClient的InputXXX里,而它们里面的分派逻辑,也大致一样:

    先是给自己身上的代理处理,UGameViewportClient上的HandleInput(Axis/Key/Char)

    然后是给GlobalInteractions里的每一个去处理,这里的每个元素都是一个Interaction,Interaction是Unreal3里用来处理用户操作的基类,它身上也有一套Input(Axis/Key/Char)。

    实际运行观察结果 ,GlobalInteractions共有4个元素,分别是:

    Console,用来处理调试指令

    GFxInteraction,给swf对象分派消息

    UIInteraction,这个UI不知是啥了,可能是Unreal3自己的UI模块?

    PlayerManagerInteraction:比较逻辑的一层,把输入映射给对应的Player处理,有点难以理解,但是ini里的[Engine.PlayerInput]节中,所有bindings绑定的消息处理函数,就是由它分派的

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