3D游戏引擎的特效系统设计

特效系统

对于通用化的特效，图形效果，我设计结构是如下：

第一部分：

EntitySource  特效的渲染实体，封装了各种类型特效的渲染。

现已经支持了粒子特效，序列帧动画，地形贴花等

继承其的子类：

EffectSourceBase UV动画，模型动画，粒子特效

EffectAureSoure 贴花

EffectMaterialSource 拓展材质

EffectMRTSource MRT热能扰动

 

EffectSourcePool，每个EffectSource都会对应唯一的EffectSourcePool

通过EffectSourcePool克隆新的EffectSource

通过ID可以轻松的辨别特效类别，后期优化可以进行优化，减少状态切换

EffectSourceManger对EffectSource进行管理，包括资源的加载，删除，克隆等操作。

第二部分：

EntityEffect   特效的逻辑实体。

不同类别的EntityEffect可带有不同的EffectProperty，通过EffectBuilder进行组织。

现支持BaseEffect，AureEffect贴花，Material（材质），PostEffect(后处理)。

一个EntityEffect 关联一个EffectSource,一个EffectTimeController.

EntityEffect Update只对所有的时间控制器EffectControl进行跟新。管理生命周期。

Render对EffectProperty，EffectSource进行更新，更新渲染实体，并执行渲染。

 

EffectEntityManger对EntityEffect进行创建，管理。

一般的特效的创建一般是对EntityEffect的拼装过程。

EntityEffect对应对外操作： Play()播放Pause()暂停 Stop()结束，请不要手动Delete EntityEffect若要撤销删除EntityEffect调用Stop()。

第三部分：

EffectController 时间控制器，管理EntityEffect的生命周期，以及各种数据运算.把运算逻辑抽出来。一般的EffectSource需要读取Nif 里面TimeController的时间控制信息，借此执行特效资源的Frame Render。

EffectProperty EffectPropertyContainer  封装了EntityEffect所具有的特性。

PropertyInterpolater 属性插值器，提供给EffectController 对EntityEffect 的Property进行数据运算 

暂且封装了两种类别的插值器：

l  TransformInterpolator：位置计算。封装了Effect轨迹计算。每个EffectController都需要对应一个唯一的TransformInterpolator（m_pkMainInterpolator）进行轨迹计算。其决定了EffectController的生命周期。现封装了以下的TransformInterpolator：

1、EffectClampInterpolator：绑定到某一节点（位置）只播放一次。

2、EffectFallOffInterpolator：自由落体运动。

3、EffectFollowInterpolator：一直跟随某一节点（位置），直到EffectProperties::E_CONTROLEND == FASLE；

4、EffectMissileInterpolator：导弹飞行，追踪某一节点（位置）

5、EffectParabolaInterpolater：抛物线轨迹计算。

l  EffectFloatInterpolator：

通过PropertyInterpolater对EffectProperty 进行插值计算，比如通常用到的Alpha插值，Scale大小插值。

 

第四部分

组合特效，面对于EntityEffect多个实例我们允许其拼装。我提供了两个东西：

CombinProcess 主要是对EntityEffect与 多个EffectTimeController 结合，得到各种不同的效果。

CombinEffectManager 组合特效管理，主要负责对CombinProcess 进行拼装。

这部分做的大部分工作是根据表格内容拼装出相应的特效。

 

关于为何要抽取EntityEffect和EntitySource ，我们可以把物理实体和渲染实体分开，一个关注逻辑运算以及数据驱动一个关注渲染。

比如同一个序列帧动画爆炸特效，场景里面有10个爆炸特效的EntitySource都是同一个，资源也是同一个，只不过爆炸的位置和当前的播放的帧不同而已。

最后我还封装

EntitySourceManager 管理所有的EntitySource，包括了EntitySource的内存池。

EntityEffectManager

举个实例：

地形贴花系统

EntitySource 是主要渲染的贴花渲染接口

EntityEffect 是逻辑实体，其关注了贴花系统的逻辑变化，比如带有Property：贴花层数，每层的Alpha值，每层的问题等等。

CombinProcess 里面描述了EntityEffect 使用MisslieTimeController   的运动轨迹是从点A移动点B，或者BindTimeController一直跟随人走。

其又描述了EffectTimeController里面使用PropertyInterpolater对根据帧时间Alpha进行0~1的间插值。并且不断的替换纹理。

CombinEffectManager 可以包含多个CombinProcess形成一个新的特效。