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
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2025-12-19 15:33:36 +08:00
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145 changed files with 18187 additions and 1543 deletions

View File

@@ -2,12 +2,15 @@ import { Vector2 } from './Vector2';
/**
* 3x3变换矩阵类
* 3x3 Transform Matrix Class
*
* 用于2D变换平移、旋转、缩放的3x3矩阵
* 矩阵布局:
* [m00, m01, m02] [scaleX * cos, -scaleY * sin, translateX]
* [m10, m11, m12] = [scaleX * sin, scaleY * cos, translateY]
* [m20, m21, m22] [0, 0, 1]
* 使用左手坐标系(顺时针正旋转)
*
* 矩阵布局(顺时针旋转):
* [m00, m01, m02] [scaleX * cos, scaleY * sin, translateX]
* [m10, m11, m12] = [-scaleX * sin, scaleY * cos, translateY]
* [m20, m21, m22] [0, 0, 1]
*/
export class Matrix3 {
/** 矩阵元素,按行优先存储 */
@@ -243,17 +246,24 @@ export class Matrix3 {
}
/**
* 设置为旋转矩阵
* @param angle 旋转角度(弧度)
* @returns 当前矩阵实例(链式调用)
*/
* 设置为旋转矩阵(顺时针为正)
* Set as rotation matrix (clockwise positive)
*
* 使用左手坐标系约定:正角度 = 顺时针旋转
* Uses left-hand coordinate system: positive angle = clockwise
*
* @param angle 旋转角度(弧度)
* @returns 当前矩阵实例(链式调用)
*/
makeRotation(angle: number): this {
const cos = Math.cos(angle);
const sin = Math.sin(angle);
// Clockwise rotation matrix
// 顺时针旋转矩阵
this.elements.set([
cos, -sin, 0,
sin, cos, 0,
cos, sin, 0,
-sin, cos, 0,
0, 0, 1
]);
return this;
@@ -287,18 +297,25 @@ export class Matrix3 {
}
/**
* 复合旋转
* @param angle 旋转角度(弧度)
* @returns 当前矩阵实例(链式调用)
*/
* 复合旋转(顺时针为正)
* Composite rotation (clockwise positive)
*
* 使用左手坐标系约定:正角度 = 顺时针旋转
* Uses left-hand coordinate system: positive angle = clockwise
*
* @param angle 旋转角度(弧度)
* @returns 当前矩阵实例(链式调用)
*/
rotate(angle: number): this {
const cos = Math.cos(angle);
const sin = Math.sin(angle);
const m00 = this.m00 * cos + this.m01 * sin;
const m01 = this.m00 * -sin + this.m01 * cos;
const m10 = this.m10 * cos + this.m11 * sin;
const m11 = this.m10 * -sin + this.m11 * cos;
// Clockwise rotation: multiply by [cos, sin; -sin, cos]
// 顺时针旋转
const m00 = this.m00 * cos - this.m01 * sin;
const m01 = this.m00 * sin + this.m01 * cos;
const m10 = this.m10 * cos - this.m11 * sin;
const m11 = this.m10 * sin + this.m11 * cos;
this.m00 = m00;
this.m01 = m01;
@@ -433,11 +450,15 @@ export class Matrix3 {
}
/**
* 获取旋转角度
* @returns 旋转角度(弧度)
*/
* 获取旋转角度(顺时针为正)
* Get rotation angle (clockwise positive)
* @returns 旋转角度(弧度)
*/
getRotation(): number {
return Math.atan2(this.m10, this.m00);
// For clockwise rotation matrix [cos, sin; -sin, cos]
// m00 = cos, m01 = sin, so atan2(m01, m00) = θ
// 顺时针旋转矩阵:从 m01 和 m00 提取角度
return Math.atan2(this.m01, this.m00);
}
/**
@@ -551,19 +572,26 @@ export class Matrix3 {
}
/**
* 创建TRS平移-旋转-缩放)变换矩阵
* @param translation 平移向量
* @param rotation 旋转角度(弧度)
* @param scale 缩放向量
* @returns 新的TRS矩阵
*/
* 创建TRS平移-旋转-缩放)变换矩阵(顺时针为正)
* Create TRS (Translate-Rotate-Scale) matrix (clockwise positive)
*
* 使用左手坐标系约定:正角度 = 顺时针旋转
* Uses left-hand coordinate system: positive angle = clockwise
*
* @param translation 平移向量
* @param rotation 旋转角度(弧度)
* @param scale 缩放向量
* @returns 新的TRS矩阵
*/
static TRS(translation: Vector2, rotation: number, scale: Vector2): Matrix3 {
const cos = Math.cos(rotation);
const sin = Math.sin(rotation);
// Clockwise rotation matrix with scale
// 带缩放的顺时针旋转矩阵
return new Matrix3([
scale.x * cos, -scale.y * sin, translation.x,
scale.x * sin, scale.y * cos, translation.y,
scale.x * cos, scale.y * sin, translation.x,
-scale.x * sin, scale.y * cos, translation.y,
0, 0, 1
]);
}

View File

@@ -282,25 +282,35 @@ export class Vector2 implements IVector2 {
}
/**
* 获取垂直向量(时针旋转90度
* @returns 新的垂直向量
*/
* 获取垂直向量(时针旋转90度
* Get perpendicular vector (clockwise 90 degrees)
* @returns 新的垂直向量
*/
perpendicular(): Vector2 {
return new Vector2(-this.y, this.x);
// Clockwise 90° rotation: (x, y) -> (y, -x)
// 顺时针旋转 90°
return new Vector2(this.y, -this.x);
}
// 变换操作
/**
* 向量旋转
* @param angle 旋转角度(弧度)
* @returns 当前向量实例(链式调用)
*/
* 向量旋转(顺时针为正)
* Rotate vector (clockwise positive)
*
* 使用左手坐标系约定:正角度 = 顺时针旋转
* Uses left-hand coordinate system: positive angle = clockwise
*
* @param angle 旋转角度(弧度)
* @returns 当前向量实例(链式调用)
*/
rotate(angle: number): this {
const cos = Math.cos(angle);
const sin = Math.sin(angle);
const x = this.x * cos - this.y * sin;
const y = this.x * sin + this.y * cos;
// Clockwise rotation: x' = x*cos + y*sin, y' = -x*sin + y*cos
// 顺时针旋转公式
const x = this.x * cos + this.y * sin;
const y = -this.x * sin + this.y * cos;
this.x = x;
this.y = y;
return this;

View File

@@ -149,11 +149,13 @@ describe('Vector2', () => {
});
describe('变换操作', () => {
test('rotate方法应正确旋转向量', () => {
test('rotate方法应正确旋转向量(顺时针)', () => {
// Clockwise rotation: (1, 0) rotated 90° clockwise = (0, -1)
// 顺时针旋转:(1, 0) 顺时针旋转 90° = (0, -1)
const v = new Vector2(1, 0);
v.rotate(Math.PI / 2);
expectFloatsEqual(v.x, 0, 1e-10);
expectFloatsEqual(v.y, 1, 1e-10);
expectFloatsEqual(v.y, -1, 1e-10);
});
test('reflect方法应正确反射向量', () => {