【UE4】Slate界面系统

Slate界面系统
作为核心界面系统,Slate是一个跨平台的、硬件加速的图形界面框架,采用了
C++的泛型编程来允许直接使用C++语言撰写界面。
12.1 Slate的两次排布
Slate是一个分辨率自适应的相对界面布局系统,为了能够完成这样的目的,
Slate实质上采用了一个“两次”排布的思路。

  1. 首先,递归计算每个控件的大小,父控件会根据子控件来计算自己的大小。
  2. 然后,根据控件大小,具体计算出每个控件的绘制位置。
    由于有部分控件是“大小可改变”的,因此必须先计算出“固定大小”,才可
    能实际排布这些控件。
    12.2 Slate的更新
    Slate系统的更新,实质上是与引擎内部更新分开的。FEngineLoop类会首先更
    新引擎,随后在确保FSlateApplication已经初始化后,调用FSlateApplication
    的Tick函数进行更新。
    FSlateApplication代表了当前正在运行的Slate程序,F开头意味着这个类本
    身并非一个Slate组件,其只是行使“管理”的责任。
    从实际行为上看,FSlateApplication也确实是负责绘制当前窗口,当自身的
    Tick函数被调用的时候,它会请求更新所有的Window,即调用
    TickWindowAndChildren函数。随后才会调用Draw系列的函数,去绘制所有的对
    象。
    12.3 Slate的渲染
    需要注意的是,Slate的渲染并非是一个“递归渲染”的过程,而是一个“先准
    备,再渲染”的过程。
    所有的Slate对象将会首先准备需要渲染的内容,即WindowElement。然后这
    些内容会被交给SlateRHIRenderer负责,最终被绘制出来。
    Slate同样是借助虚幻引擎的RHI硬件绘制接口进行绘制的。所以Slate的绘制
    实际上走的是标准的渲染流程:
  3. 将控件对象转换为需要绘制的图形面片。
  4. 通过PixelShader和VertexShader来使用GPU进行绘制。
  5. 拿回绘图结果,显示在SWindow中。
    值得强调的是,Slate的渲染是没有开启深度检测的。而且在
    SlateVertexShader中,每个渲染对象的Z轴均会被设置为0,这意味着:
  6. 控件对象简单地按照绘制顺序堆叠,后一个控件将会直接叠加在前一个控件之
    上。
  7. 控件对象不会存在一个更新区域的概念,这意味着即使被遮盖住的位置,依然
    会被绘制出来。
    当然,如果简单地逐控件进行绘制,那么每个控件将会产生一个DrawCall渲染
    请求,这是一个非常低效的过程,这将导致复杂界面的渲染速度非常低下。
    为了解决这个的问题,虚幻引擎采用了一个称为ElementBatch(对象批量渲
    染)的概念。为了能够引出这样的概念,我们不妨进行这样一番推理:
  8. 有些控件对象实际上是可以同时渲染的,只要它们互相不重叠就可以。
  9. 重叠的对象必须按照先后次序渲染。
  10. 实际上来说,只有SOverlay、SCanvas这样的控件,才会产生控件对象堆叠,
    类似SVerticalBox这样的控件,是根本不会产生堆叠的。
    因此,如图12-2所示,对每个需要堆叠对象的层级编号增加1,就能够构成一个
    树状结构。其中如果是平级对象,如SVerticalBox,其子对象的层级编号相等。如
    果是SOverlay,其每一个子对象的层级编号,都是在其上一个子对象层级编号基础
    上加1。
    图12-2 Slate渲染层级示意
    于是我们会发现,处于同层级编号的几何对象,都是不产生堆叠和遮挡的。所
    以可以将这些对象同时进行渲染。对于上图中所展示的案例而言,这样的批量渲染
    方案,能够将渲染请求次数从5降低到3。对于真正的控件来说,渲染量将会降低得
    更为明显,因此这是一个相当取巧的方案。

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