NGUI所见即所得之UIWidget , UIGeometry & UIDrawCall
UIWidget是所有UI组件的抽象基类,作为基类当然定义了必须的成员变量和函数,接触过MFC或其他UI组件开发,想必都知道有一堆参数设置,尤其是Visual Studio的可视化界面,简直太丰富了,UIWidget要当UI组件的爹就必须得具备这些,下面就一一介绍:
Pivot
Pivot,这个枚举,其实定义了GameObject中心坐标在整个组件的位置,这个跟UIStretch很类似,只不过UIStretch说的是组件相对于屏幕的位置。
public enum Pivot { TopLeft, Top, TopRight, Left, Center, Right, BottomLeft, Bottom, BottomRight, }
Pivot可以提供开发者更多的定位模式,可以方便实现组件对齐,如对个UILabel组件的文本居中对齐。当然这样,在计算组件的四个角的顶点坐标(localCorners)就得考虑Pivot。
localCorners,worldCorners & innerWorldCorners
这三个变量都是四个角的顶点坐标,只是localCorners是计算局部的(相对gameObject的中心而言)坐标,worldCorners只是将localCorners作为世界坐标空间的坐标,innerWorlCorners则考虑了边框Border。
public virtual Vector3[] localCorners { get { Vector2 offset = pivotOffset; float x0 = -offset.x * mWidth; float y0 = -offset.y * mHeight; float x1 = x0 + mWidth; float y1 = y0 + mHeight; mCorners[0] = new Vector3(x0, y0, 0f); mCorners[1] = new Vector3(x0, y1, 0f); mCorners[2] = new Vector3(x1, y1, 0f); mCorners[3] = new Vector3(x1, y0, 0f); return mCorners; } }
上面代码中的pivotOffset的计算就考虑了Pivot:
static public Vector2 GetPivotOffset (UIWidget.Pivot pv) { Vector2 v = Vector2.zero; if (pv == UIWidget.Pivot.Top || pv == UIWidget.Pivot.Center || pv == UIWidget.Pivot.Bottom) v.x = 0.5f; else if (pv == UIWidget.Pivot.TopRight || pv == UIWidget.Pivot.Right || pv == UIWidget.Pivot.BottomRight) v.x = 1f; else v.x = 0f; if (pv == UIWidget.Pivot.Left || pv == UIWidget.Pivot.Center || pv == UIWidget.Pivot.Right) v.y = 0.5f; else if (pv == UIWidget.Pivot.TopLeft || pv == UIWidget.Pivot.Top || pv == UIWidget.Pivot.TopRight) v.y = 1f; else v.y = 0f; return v; }
发现pivotOffset是一个由0,0.5,1组成的二维向量,所以前面计算localCorners的原理就可想而知了。
当然还有诸如width(minWidth),height(minHeight),depth(raycastDepth),alpha(finalAlpha),看了代码就自然一目了然了。rayCastDepth和finalAlpha都考虑了UIPanel的因素,所以有时表层看着没问题,可能就要去看下底层的实现。
两大基石:UIDrawCall和UIGeometry
根据我有限的3D知识(其实没有学过),隐约觉得3D呈现出来的东西都是由顶点(vertice)构成的Mesh通过纹理贴图构成的材质渲染出来的。
但是NGUI所有组件都没有看到Mesh Render,只有transform信息和脚本,查看UIWidget:
////// Internal usage -- draw call that's drawing the widget. /// public UIDrawCall drawCall { get; set; } // Widget's generated geometry UIGeometry mGeom = new UIGeometry();
这就是UIDrawCall和UIGeometry神一般的存在。
UIGeometry
UIGeometry其实是UI组件的数据仓库,存储UI组件的Vertices,UVs和Colors,以及相对UIPanel的顶点Vertices,法向量和切线:
////// Widget's vertices (before they get transformed). /// public BetterListverts = new BetterList (); /// /// Widget's texture coordinates for the geometry's vertices. /// public BetterListuvs = new BetterList (); /// /// Array of colors for the geometry's vertices. /// public BetterListcols = new BetterList (); // Relative-to-panel vertices, normal, and tangent BetterList mRtpVerts = new BetterList (); Vector3 mRtpNormal; Vector4 mRtpTan;
UIGeometry为此提供了三个函数,也可以说是为渲染绘制做的三个步骤:
Step 1: Clear() 情况存储的信息
Step 2: ApplyTransform() 将verts转化为相对UIPanel的顶点坐标mRtpVerts
Step 3: WriteToBuffers() 将数据仓库缓存的数据添加到UIPanel的缓存数据队列中去。
UIWidget分别用UpdateGeometry和WriteToBuffers对UIGeometry的ApplyTransform和WriteToBuffers进行封装调用,ApplyTransform是根据UIPanel的坐标调整Vertices的坐标,WriteToBuffers将UIGeometry的Vertices,UVs和Colors添加进UIPanel的Vertices,UVs和Colors的BetterList中。
这里还有一个细节就是:UIGeometry中的Vertices,UVs和Colors的BetterList的buffer什么时候得到,因为这些都是UIWidget或其子类的信息,所以在UIWidget的子类UILabel,UISprite和UITexture中OnFill函数生成UIGeometry的BetterList的buffer。
UIDrawCall
如果是UIGeometry为了渲染绘制准备数据,那么UIDrawCall其实是定义了渲染绘制需要的基本组件。这里拿煮菜做个比喻帮助理解:UIGeometry好比为煮菜准备食材,UIDrawCall好比是煮菜的工具(锅,炉子等),UIPanel就是大厨了决定着什么时候该煮菜,UIWidget(UILabel,UISprite和UITexture)是这道菜怎么样的最终呈现。会不会很好理解呢?
下面就直接看下Set函数:
if (mFilter == null) mFilter = gameObject.AddComponent(); if (mRen == null) mRen = gameObject.GetComponent ();
在Set函数中就给gameObjdect添加了MeshFilter和MeshRenderer组件,当然还做了其他辅助的工作。
此外,在UpdateMaterials惊奇的发现了UIPanel clipView的AlphaClip和SoftClip的实现,其实就是更换了Material的Shader,这也体现了Shader强大,不得不学呀,DSQiu在后面也会对Unity的Shader编程做一个整理。
回放细节,回笼锻造
看了上面就会觉得写得的确是所见即所得——D.S.Qiu好像都没有看到什么要害,都说学武功就要学习上次心法,一点皮毛总是会惹来耻笑。
还是回到UIWidget这个脚本中的两个函数:WriteToBuffers,OnFill,UpdateGeometry。
WriteToBuffers和OnFill这两个函数都是将Vertices,UVs和Colors等add进参数的List中去,查看WriteToBuffers的调用出发现其参数是UIPanel的Vertices,UVs和Colors,而OnFill的参数是UIGeometry的Vertices,UVs和Colors。
WriteToBuffers只是对UIGeometry的封装调用,也就是说将UIGeometry的Vertices,UVs和Colors等信息add进UIPanel的对应List中。
在看UIGeometry的脚本,一直有一个疑问:UIGeometry的Vertices,UVs和Colors的List没有看到add方法的执行,只有在WriteToBuffers被add。直到看到了OnFill才恍然大悟,虽然UIWidget的OnFill是虚函数,没有具体实现,看了下UISprite重写的OnFill函数,就是把Vertices,UVs和Colors 添加到UIGeometry的Vertices,UVs和Colors中。
转了一大圈,发现最后所有UI组件的Vertices,UVs和Colors都汇集到UIPanel的Vertices,UVs和Colors去了,然后UIPanel指定给UIDrawCall渲染就行了,具体细节还要等攻克UIPanel就明白了。
其他细节
到这里差不多把本文的内容都掏干净了,剩下的就是看下UIWidget的一些实现细节,MakePixelPerfect():对gameObject的localPosition和locaScale进行微调和纠正。
SetDirty():调用UIPanel的SetDirty()对组件的变更进行重建(rebuilt)。
CreatPanel():这个函数可以得知,所有UI组件一定是放在UIPanel的子节点上的,从前面的分析也可以知道:因为是UIPanel对统一对组件进行渲染绘制的,所以如果没有UIPanel有点“皮之不存,毛将附焉”的意思。
这也越发激发D.S.Qiu 去啃UIPanel这个主心骨。
小结:
总算对UIWidget,UIGeomerty 和UIDrawCall有了一个清晰的认识,这三个组件可以说是NGUI的背后无名英雄(平时使用都不会接触者三个脚本),功能很强大但很简单,真的很佩服NGUI的设计思路。
但我也有点小微词:UIWidget都被定义成长方形的,要是能提供自定义UI的接口(如我想画一个圆形UI),那将会更强大;底层缓存了很多数据,这个是内存和开发者的代码逻辑也是要考虑到的。
最后附上①画的NGUI框架图:
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参考:
①dujimache:http://www.unitymanual.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5579&highlight=NGUI%E6%A1%86%E6%9E%B6