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esengine/packages/ui/src/systems/render/UIRenderUtils.ts

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refactor(ui): UI 系统架构重构 (#309) * feat(ui): 动态图集系统与渲染调试增强 ## 核心功能 ### 动态图集系统 (Dynamic Atlas) - 新增 DynamicAtlasManager:运行时纹理打包,支持 MaxRects 算法 - 新增 DynamicAtlasService:自动纹理加载与图集管理 - 新增 BinPacker:高效矩形打包算法 - 支持动态/固定两种扩展策略 - 自动 UV 重映射,实现 UI 元素合批渲染 ### Frame Debugger 增强 - 新增合批分析面板,显示批次中断原因 - 新增 UI 元素层级信息(depth, worldOrderInLayer) - 新增实体高亮功能,点击可在场景中定位 - 新增动态图集可视化面板 - 改进渲染原语详情展示 ### 闪光效果 (Shiny Effect) - 新增 UIShinyEffectComponent:UI 闪光参数配置 - 新增 UIShinyEffectSystem:材质覆盖驱动的闪光动画 - 新增 ShinyEffectComponent/System(Sprite 版本) ## 引擎层改进 ### Rust 纹理管理扩展 - create_blank_texture:创建空白 GPU 纹理 - update_texture_region:局部纹理更新 - 支持动态图集的 GPU 端操作 ### 材质系统 - 新增 effects/ 目录:ShinyEffect 等效果实现 - 新增 interfaces/ 目录:IMaterial 等接口定义 - 新增 mixins/ 目录:可组合的材质功能 ### EngineBridge 扩展 - 新增 createBlankTexture/updateTextureRegion 方法 - 改进纹理加载回调机制 ## UI 渲染改进 - UIRenderCollector:支持合批调试信息 - 稳定排序:addIndex 保证渲染顺序一致性 - 九宫格渲染优化 - 材质覆盖支持 ## 其他改进 - 国际化:新增 Frame Debugger 相关翻译 - 编辑器:新增渲染调试入口 - 文档:新增架构设计文档目录 * refactor(ui): 引入新基础组件架构与渲染工具函数 Phase 1 重构 - 组件职责分离与代码复用: 新增基础组件层: - UIGraphicComponent: 所有可视 UI 元素的基类(颜色、透明度、raycast) - UIImageComponent: 纹理显示组件(支持简单、切片、平铺、填充模式) - UISelectableComponent: 可交互元素的基类(状态管理、颜色过渡) 新增渲染工具: - UIRenderUtils: 提取共享的坐标计算、边框渲染、阴影渲染等工具函数 - getUIRenderTransform: 统一的变换数据提取 - renderBorder/renderShadow: 复用的边框和阴影渲染逻辑 新增渲染系统: - UIGraphicRenderSystem: 处理新基础组件的统一渲染器 重构现有系统: - UIRectRenderSystem: 使用新工具函数,移除重复代码 - UIButtonRenderSystem: 使用新工具函数,移除重复代码 这些改动为后续统一渲染系统奠定基础。 * refactor(ui): UIProgressBarRenderSystem 使用渲染工具函数 - 使用 getUIRenderTransform 替代手动变换计算 - 使用 renderBorder 工具函数替代重复的边框渲染 - 使用 lerpColor 工具函数替代重复的颜色插值 - 简化方法签名,使用 UIRenderTransform 类型 - 移除约 135 行重复代码 * refactor(ui): Slider 和 ScrollView 渲染系统使用工具函数 - UISliderRenderSystem: 使用 getUIRenderTransform,简化方法签名 - UIScrollViewRenderSystem: 使用 getUIRenderTransform,简化方法签名 - 统一使用 UIRenderTransform 类型减少参数传递 - 消除重复的变换计算代码 * refactor(ui): 使用 UIWidgetMarker 消除硬编码组件依赖 - 新增 UIWidgetMarker 标记组件 - UIRectRenderSystem 改为检查标记而非硬编码4种组件类型 - 各 Widget 渲染系统自动添加标记组件 - 减少模块间耦合,提高可扩展性 * feat(ui): 实现 Canvas 隔离机制 - 新增 UICanvasComponent 定义 Canvas 渲染组 - UITransformComponent 添加 Canvas 相关字段:canvasEntityId, worldSortingLayer, pixelPerfect - UILayoutSystem 传播 Canvas 设置给子元素 - UIRenderUtils 使用 Canvas 继承的排序层 - 支持嵌套 Canvas 和不同渲染模式 * refactor(ui): 统一纹理管理工具函数 Phase 4: 纹理管理统一 新增: - UITextureUtils.ts: 统一的纹理描述符接口和验证函数 - UITextureDescriptor: 支持 GUID/textureId/path 多种纹理源 - isValidTextureGuid: GUID 验证 - getTextureKey: 获取用于合批的纹理键 - normalizeTextureDescriptor: 规范化各种输入格式 - utils/index.ts: 工具函数导出 修改: - UIGraphicRenderSystem: 使用新的纹理工具函数 - index.ts: 导出纹理工具类型和函数 * refactor(ui): 实现统一的脏标记机制 Phase 5: Dirty 标记机制 新增: - UIDirtyFlags.ts: 位标记枚举和追踪工具 - UIDirtyFlags: Visual/Layout/Transform/Material/Text 标记 - IDirtyTrackable: 脏追踪接口 - DirtyTracker: 辅助工具类 - 帧级别脏状态追踪 (markFrameDirty, isFrameDirty) 修改: - UIGraphicComponent: 实现 IDirtyTrackable - 属性 setter 自动设置脏标记 - 保留 setDirty/clearDirty 向后兼容 - UIImageComponent: 所有属性支持脏追踪 - textureGuid/imageType/fillAmount 等变化自动标记 - UIGraphicRenderSystem: 使用 clearDirtyFlags() 导出: - UIDirtyFlags, IDirtyTrackable, DirtyTracker - markFrameDirty, isFrameDirty, clearFrameDirty * refactor(ui): 移除过时的 dirty flag API 移除 UIGraphicComponent 中的兼容性 API: - 移除 _isDirty getter/setter - 移除 setDirty() 方法 - 移除 clearDirty() 方法 现在统一使用新的 dirty flag 系统: - isDirty() / hasDirtyFlag(flags) - markDirty(flags) / clearDirtyFlags() * fix(ui): 修复两个 TODO 功能 1. 滑块手柄命中测试 (UIInputSystem) - UISliderComponent 添加 getHandleBounds() 计算手柄边界 - UISliderComponent 添加 isPointInHandle() 精确命中测试 - UIInputSystem.handleSlider() 使用精确测试更新悬停状态 2. 径向填充渲染 (UIGraphicRenderSystem) - 实现 renderRadialFill() 方法 - 支持 radial90/radial180/radial360 三种模式 - 支持 fillOrigin (top/right/bottom/left) 和 fillClockwise - 使用多段矩形近似饼形填充效果 * feat(ui): 完善 UI 系统架构和九宫格渲染 * fix(ui): 修复文本渲染层级问题并清理调试代码 - 修复纹理就绪后调用 invalidateUIRenderCaches() 导致的无限循环 - 移除 UITextRenderSystem、UIButtonRenderSystem、UIRectRenderSystem 中的首帧调试输出 - 移除 UILayoutSystem 中的布局调试日志 - 清理所有 __UI_RENDER_DEBUG__ 条件日志 * refactor(ui): 优化渲染批处理和输入框组件 渲染系统: - 修复 RenderBatcher 保持渲染顺序 - 优化 Rust SpriteBatch 避免合并非连续精灵 - 增强 EngineRenderSystem 纹理就绪检测 输入框组件: - 增强 UIInputFieldComponent 功能 - 改进 UIInputSystem 输入处理 - 新增 TextMeasureService 文本测量服务 * fix(ui): 修复九宫格首帧渲染和InputField输入问题 - 修复九宫格首帧 size=0x0 问题: - Viewport.tsx: 预览模式读取图片尺寸存储到 importSettings - AssetDatabase: ISpriteSettings 添加 width/height 字段 - AssetMetadataService: getTextureSpriteInfo 使用元数据尺寸作为后备 - UIRectRenderSystem: 当 atlasEntry 不存在时使用 spriteInfo 尺寸 - WebBuildPipeline: 构建时包含 importSettings - AssetManager: 从 catalog 初始化时复制 importSettings - AssetTypes: IAssetCatalogEntry 添加 importSettings 字段 - 修复 InputField 无法输入问题: - UIRuntimeModule: manifest 添加 pluginExport: 'UIPlugin' - 确保预览模式正确加载 UI 插件并绑定 UIInputSystem - 添加调试日志用于排查纹理加载问题 * fix(sprite): 修复类型导出错误 MaterialPropertyOverride 和 MaterialOverrides 应从 @esengine/material-system 导出 * fix(ui-editor): 补充 AnchorPreset 拉伸预设的映射 添加 StretchTop, StretchMiddle, StretchBottom, StretchLeft, StretchCenter, StretchRight 的位置和锚点值映射
2025-12-19 15:33:36 +08:00
/**
* UI Render Utilities
* UI
*
* Shared utility functions for UI render systems to reduce code duplication.
*
*/
import type { Entity } from '@esengine/ecs-framework';
import { UITransformComponent } from '../../components/UITransformComponent';
import { UIWidgetMarker } from '../../components/UIWidgetMarker';
import type { UIRenderCollector } from './UIRenderCollector';
/**
* Ensure entity has UIWidgetMarker component
* UIWidgetMarker
*
* Widget components add this marker to prevent UIRectRenderSystem from
* rendering them, as they have their own specialized render systems.
*
* Widget UIRectRenderSystem
*
*
* @param entity - Entity to check/mark
*/
export function ensureUIWidgetMarker(entity: Entity): void {
if (!entity.hasComponent(UIWidgetMarker)) {
entity.addComponent(new UIWidgetMarker());
}
}
/**
* Computed transform data for rendering
*
*/
export interface UIRenderTransform {
/** World X position (bottom-left corner) / 世界 X 坐标(左下角) */
x: number;
/** World Y position (bottom-left corner) / 世界 Y 坐标(左下角) */
y: number;
/** Computed width with scale / 计算后的宽度(含缩放) */
width: number;
/** Computed height with scale / 计算后的高度(含缩放) */
height: number;
/** World alpha / 世界透明度 */
alpha: number;
/** World rotation in radians / 世界旋转(弧度) */
rotation: number;
/** Pivot X (0-1) / X 轴锚点 (0-1) */
pivotX: number;
/** Pivot Y (0-1) / Y 轴锚点 (0-1) */
pivotY: number;
/** Sorting layer name / 排序层名称 */
sortingLayer: string;
/** Order within layer / 层内顺序 */
orderInLayer: number;
/** Render X position (pivot-adjusted) / 渲染 X 坐标(锚点调整后) */
renderX: number;
/** Render Y position (pivot-adjusted) / 渲染 Y 坐标(锚点调整后) */
renderY: number;
}
/**
* Extract render transform data from UITransformComponent
* UITransformComponent
*
* 使 UILayoutSystem layoutComputed = false退
* Uses world coordinates computed by UILayoutSystem. If layoutComputed = false, falls back to local coordinates.
*
* @param transform - UITransformComponent instance
* @param _entity - Optional entity (unused, for API compatibility)
* @returns Computed render transform, or null if not visible
*/
export function getUIRenderTransform(transform: UITransformComponent, _entity?: Entity): UIRenderTransform | null {
// 如果布局还没计算,跳过渲染(等待 UILayoutSystem 计算 worldOrderInLayer
// Skip if layout not computed yet (wait for UILayoutSystem to calculate worldOrderInLayer)
if (!transform.layoutComputed) return null;
if (!transform.worldVisible) return null;
// 使用 layoutComputed 判断是否使用世界坐标
// Use layoutComputed to determine whether to use world coordinates
const x = transform.layoutComputed ? transform.worldX : transform.x;
const y = transform.layoutComputed ? transform.worldY : transform.y;
const scaleX = transform.worldScaleX ?? transform.scaleX;
const scaleY = transform.worldScaleY ?? transform.scaleY;
const width = (transform.layoutComputed && transform.computedWidth > 0
? transform.computedWidth
: transform.width) * scaleX;
const height = (transform.layoutComputed && transform.computedHeight > 0
? transform.computedHeight
: transform.height) * scaleY;
const alpha = transform.worldAlpha ?? transform.alpha;
// 角度转弧度 | Convert degrees to radians
const rotationDegrees = transform.worldRotation ?? transform.rotation;
const rotation = (rotationDegrees * Math.PI) / 180;
const pivotX = transform.pivotX;
const pivotY = transform.pivotY;
// 使用继承自 Canvas 的排序层,如果没有则回退到组件本身的排序层
// Use Canvas-inherited sorting layer, fallback to component's own sortingLayer
const sortingLayer = transform.worldSortingLayer ?? transform.sortingLayer;
const orderInLayer = transform.worldOrderInLayer;
// Render position = bottom-left corner + pivot offset
// 渲染位置 = 左下角 + 锚点偏移
const renderX = x + width * pivotX;
const renderY = y + height * pivotY;
return {
x,
y,
width,
height,
alpha,
rotation,
pivotX,
pivotY,
sortingLayer,
orderInLayer,
renderX,
renderY
};
}
/**
* Border rendering options
*
*/
export interface BorderRenderOptions {
/** Border width in pixels / 边框宽度(像素) */
borderWidth: number;
/** Border color (0xRRGGBB) / 边框颜色 */
borderColor: number;
/** Border alpha (0-1) / 边框透明度 */
borderAlpha: number;
}
/**
* Render a rectangular border
*
*
* @param collector - UIRenderCollector instance
* @param rt - Render transform data
* @param options - Border options
* @param entityId - Entity ID for debugging
* @param orderOffset - Order in layer offset (default: 0)
*/
export function renderBorder(
collector: UIRenderCollector,
rt: UIRenderTransform,
options: BorderRenderOptions,
entityId: number,
orderOffset: number = 0
): void {
const { borderWidth, borderColor, borderAlpha } = options;
if (borderWidth <= 0 || borderAlpha <= 0) return;
const alpha = borderAlpha * rt.alpha;
const orderInLayer = rt.orderInLayer + orderOffset;
// Calculate rect boundaries relative to pivot center
// 计算矩形边界(相对于 pivot 中心)
const left = rt.renderX - rt.width * rt.pivotX;
const bottom = rt.renderY - rt.height * rt.pivotY;
const right = left + rt.width;
const top = bottom + rt.height;
const centerX = (left + right) / 2;
const centerY = (top + bottom) / 2;
// Top border
collector.addRect(
centerX, top - borderWidth / 2,
rt.width, borderWidth,
borderColor, alpha, rt.sortingLayer, orderInLayer,
{ rotation: rt.rotation, pivotX: 0.5, pivotY: 0.5, entityId }
);
// Bottom border
collector.addRect(
centerX, bottom + borderWidth / 2,
rt.width, borderWidth,
borderColor, alpha, rt.sortingLayer, orderInLayer,
{ rotation: rt.rotation, pivotX: 0.5, pivotY: 0.5, entityId }
);
// Side borders (excluding corners)
const sideBorderHeight = rt.height - borderWidth * 2;
// Left border
collector.addRect(
left + borderWidth / 2, centerY,
borderWidth, sideBorderHeight,
borderColor, alpha, rt.sortingLayer, orderInLayer,
{ rotation: rt.rotation, pivotX: 0.5, pivotY: 0.5, entityId }
);
// Right border
collector.addRect(
right - borderWidth / 2, centerY,
borderWidth, sideBorderHeight,
borderColor, alpha, rt.sortingLayer, orderInLayer,
{ rotation: rt.rotation, pivotX: 0.5, pivotY: 0.5, entityId }
);
}
/**
* Shadow rendering options
*
*/
export interface ShadowRenderOptions {
/** Shadow offset X / 阴影 X 偏移 */
offsetX: number;
/** Shadow offset Y / 阴影 Y 偏移 */
offsetY: number;
/** Shadow blur radius / 阴影模糊半径 */
blur: number;
/** Shadow color (0xRRGGBB) / 阴影颜色 */
color: number;
/** Shadow alpha (0-1) / 阴影透明度 */
alpha: number;
}
/**
* Render a shadow behind an element
*
*
* @param collector - UIRenderCollector instance
* @param rt - Render transform data
* @param options - Shadow options
* @param entityId - Entity ID for debugging
* @param orderOffset - Order in layer offset (default: -1 to render below)
*/
export function renderShadow(
collector: UIRenderCollector,
rt: UIRenderTransform,
options: ShadowRenderOptions,
entityId: number,
orderOffset: number = -1
): void {
if (options.alpha <= 0) return;
collector.addRect(
rt.renderX + options.offsetX,
rt.renderY + options.offsetY,
rt.width + options.blur * 2,
rt.height + options.blur * 2,
options.color,
options.alpha * rt.alpha,
rt.sortingLayer,
rt.orderInLayer + orderOffset,
{
rotation: rt.rotation,
pivotX: rt.pivotX,
pivotY: rt.pivotY,
entityId
}
);
}
/**
* Color interpolation (linear)
* 线
*
* @param from - Start color (0xRRGGBB)
* @param to - End color (0xRRGGBB)
* @param t - Interpolation factor (0-1)
* @returns Interpolated color
*/
export function lerpColor(from: number, to: number, t: number): number {
const fromR = (from >> 16) & 0xFF;
const fromG = (from >> 8) & 0xFF;
const fromB = from & 0xFF;
const toR = (to >> 16) & 0xFF;
const toG = (to >> 8) & 0xFF;
const toB = to & 0xFF;
const r = Math.round(fromR + (toR - fromR) * t);
const g = Math.round(fromG + (toG - fromG) * t);
const b = Math.round(fromB + (toB - fromB) * t);
return (r << 16) | (g << 8) | b;
}
/**
* Pack color with alpha into ARGB format
* ARGB
*
* @param color - Color (0xRRGGBB)
* @param alpha - Alpha (0-1)
* @returns Packed color (0xAARRGGBB)
*/
export function packColorWithAlpha(color: number, alpha: number): number {
const a = Math.round(alpha * 255) & 0xFF;
return (a << 24) | (color & 0xFFFFFF);
}
/**
* Get nine-patch position and pivot for consistent rendering
* pivot
*
* NinePatch now uses the same coordinate system as regular rects:
* - Position is the pivot point (same as renderX/renderY)
* - Pivot values determine rotation center
*
* 使
* - pivot renderX/renderY
* - pivot
*
* @param rt - Render transform data
* @returns Position and pivot for nine-patch rendering
*/
export function getNinePatchPosition(rt: UIRenderTransform): {
x: number;
y: number;
pivotX: number;
pivotY: number;
} {
return {
x: rt.renderX,
y: rt.renderY,
pivotX: rt.pivotX,
pivotY: rt.pivotY
};
}