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esengine/packages/ui/src/systems/render/UITextRenderSystem.ts
YHH 536c4c5593 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

381 lines
13 KiB
TypeScript

/**
* UI Text Render System
* UI 文本渲染系统
*
* Renders UITextComponent entities by generating text textures
* and submitting them to the shared UIRenderCollector.
* 通过生成文本纹理并提交到共享的 UIRenderCollector 来渲染 UITextComponent 实体。
*/
import { EntitySystem, Matcher, Entity, ECSSystem } from '@esengine/ecs-framework';
import { UITransformComponent } from '../../components/UITransformComponent';
import { UITextComponent } from '../../components/UITextComponent';
import { getUIRenderCollector, registerCacheInvalidationCallback, unregisterCacheInvalidationCallback } from './UIRenderCollector';
import { getUIRenderTransform } from './UIRenderUtils';
/**
* Text texture cache entry
* 文本纹理缓存条目
*/
interface TextTextureCache {
textureId: number;
text: string;
fontSize: number;
fontFamily: string;
fontWeight: string | number;
italic: boolean;
color: number;
alpha: number;
align: string;
verticalAlign: string;
lineHeight: number;
width: number;
height: number;
dataUrl: string;
}
/**
* UI Text Render System
* UI 文本渲染系统
*
* Handles rendering of text components by:
* 1. Generating text textures using Canvas 2D
* 2. Caching textures to avoid regeneration every frame
* 3. Submitting texture render primitives to the collector
*
* 处理文本组件的渲染:
* 1. 使用 Canvas 2D 生成文本纹理
* 2. 缓存纹理以避免每帧重新生成
* 3. 向收集器提交纹理渲染原语
*/
@ECSSystem('UITextRender', { updateOrder: 120, runInEditMode: true })
export class UITextRenderSystem extends EntitySystem {
private textCanvas: HTMLCanvasElement | null = null;
private textCtx: CanvasRenderingContext2D | null = null;
private textTextureCache: Map<number, TextTextureCache> = new Map();
private nextTextureId = 90000;
private onTextureCreated: ((id: number, dataUrl: string) => void) | null = null;
private cacheInvalidationBound: () => void;
/** 检查纹理是否已就绪的回调 | Callback to check if texture is ready */
private textureReadyChecker: ((id: number) => boolean) | null = null;
/** 待确认就绪的纹理 ID 集合 | Set of texture IDs pending ready confirmation */
private pendingTextures: Set<number> = new Set();
constructor() {
super(Matcher.empty().all(UITransformComponent, UITextComponent));
// Bind the method for cache invalidation callback
this.cacheInvalidationBound = this.clearTextCache.bind(this);
}
/**
* Called when system is added to scene
* 系统添加到场景时调用
*/
public override initialize(): void {
super.initialize();
// Register for cache invalidation events
registerCacheInvalidationCallback(this.cacheInvalidationBound);
}
/**
* Called when system is destroyed
* 系统销毁时调用
*/
protected override onDestroy(): void {
super.onDestroy();
// Unregister cache invalidation callback
unregisterCacheInvalidationCallback(this.cacheInvalidationBound);
}
/**
* Set callback for when a new text texture is created
* 设置创建新文本纹理时的回调
*/
setTextureCallback(callback: (id: number, dataUrl: string) => void): void {
this.onTextureCreated = callback;
}
/**
* Set callback to check if texture is ready
* 设置检查纹理是否就绪的回调
*
* This is used to verify that dynamically created textures
* have finished loading before caching them.
* 用于验证动态创建的纹理在缓存前已加载完成。
*/
setTextureReadyChecker(checker: (id: number) => boolean): void {
this.textureReadyChecker = checker;
}
protected process(entities: readonly Entity[]): void {
const collector = getUIRenderCollector();
// 检查待确认的纹理是否已就绪
// Check if pending textures are ready
if (this.pendingTextures.size > 0 && this.textureReadyChecker) {
const nowReady: number[] = [];
for (const textureId of this.pendingTextures) {
if (this.textureReadyChecker(textureId)) {
nowReady.push(textureId);
}
}
if (nowReady.length > 0) {
for (const id of nowReady) {
this.pendingTextures.delete(id);
}
// 纹理就绪后不需要做任何特殊处理!
// Rust 端的纹理已经从 1x1 占位符更新为真实内容。
// 注意:不要调用 invalidateUIRenderCaches(),那会清除缓存导致无限循环。
// No special action needed - Rust texture is already updated.
// Note: Do NOT call invalidateUIRenderCaches(), it would cause infinite loop.
}
}
for (const entity of entities) {
const transform = entity.getComponent(UITransformComponent);
const text = entity.getComponent(UITextComponent);
// 空值检查 - 组件可能在反序列化或初始化期间尚未就绪
// Null check - component may not be ready during deserialization or initialization
if (!transform || !text) continue;
// 使用工具函数获取渲染变换数据(包含 layoutComputed 检查)
// Use utility function to get render transform data (includes layoutComputed check)
const rt = getUIRenderTransform(transform);
if (!rt) continue;
// 跳过空文本 | Skip empty text
if (!text.text) continue;
// Generate or retrieve cached texture
// 生成或获取缓存的纹理
const textureId = this.getOrCreateTextTexture(
entity.id, text, Math.ceil(rt.width), Math.ceil(rt.height)
);
if (textureId === null) continue;
// 文本渲染在背景之上 | Text renders above background
const textOrderInLayer = rt.orderInLayer + 1;
// 使用 transform 的 pivot 值作为旋转中心
// Use pivot position with transform's pivot values
collector.addRect(
rt.renderX, rt.renderY,
rt.width, rt.height,
0xFFFFFF, // White tint (color is baked into texture)
rt.alpha,
rt.sortingLayer,
textOrderInLayer, // 使用调整后的 orderInLayer
{
rotation: rt.rotation,
pivotX: rt.pivotX,
pivotY: rt.pivotY,
textureId,
entityId: entity.id
}
);
}
}
/**
* Get or create text texture
* 获取或创建文本纹理
*/
private getOrCreateTextTexture(
entityId: number,
text: UITextComponent,
width: number,
height: number
): number | null {
const canvasData = this.getTextCanvas();
if (!canvasData) return null;
const { canvas, ctx } = canvasData;
const cached = this.textTextureCache.get(entityId);
// Check if we need to regenerate the texture
// 检查是否需要重新生成纹理
const needsUpdate = !cached ||
cached.text !== text.text ||
cached.fontSize !== text.fontSize ||
cached.fontFamily !== text.fontFamily ||
cached.fontWeight !== text.fontWeight ||
cached.italic !== text.italic ||
cached.color !== text.color ||
cached.alpha !== text.alpha ||
cached.align !== text.align ||
cached.verticalAlign !== text.verticalAlign ||
cached.lineHeight !== text.lineHeight ||
cached.width !== width ||
cached.height !== height;
if (needsUpdate) {
const canvasWidth = Math.max(1, width);
const canvasHeight = Math.max(1, height);
canvas.width = canvasWidth;
canvas.height = canvasHeight;
ctx.clearRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);
ctx.font = text.getCSSFont();
ctx.fillStyle = text.getCSSColor();
ctx.textBaseline = 'top';
// Handle horizontal alignment
// 处理水平对齐
let textX = 0;
if (text.align === 'center') {
ctx.textAlign = 'center';
textX = canvasWidth / 2;
} else if (text.align === 'right') {
ctx.textAlign = 'right';
textX = canvasWidth;
} else {
ctx.textAlign = 'left';
textX = 0;
}
// Handle vertical alignment
// 处理垂直对齐
const textHeight = text.fontSize * text.lineHeight;
let textY = 0;
if (text.verticalAlign === 'middle') {
textY = (canvasHeight - textHeight) / 2;
} else if (text.verticalAlign === 'bottom') {
textY = canvasHeight - textHeight;
}
// Draw text (with or without word wrap)
// 绘制文本(带或不带自动换行)
if (text.wordWrap) {
this.drawWrappedText(ctx, text.text, textX, textY, canvasWidth, text.fontSize * text.lineHeight);
} else {
ctx.fillText(text.text, textX, textY);
}
// Get or create texture ID
// 获取或创建纹理 ID
const textureId = cached?.textureId ?? this.nextTextureId++;
const dataUrl = canvas.toDataURL('image/png');
// Notify callback of new texture
// 通知回调新纹理
if (this.onTextureCreated) {
this.onTextureCreated(textureId, dataUrl);
// 如果有就绪检查器,将新纹理添加到待确认列表
// If ready checker is available, add new texture to pending list
if (this.textureReadyChecker) {
this.pendingTextures.add(textureId);
}
} else {
// 警告:回调未设置(只输出一次)
// Warning: callback not set (output once only)
console.warn('[UITextRenderSystem] onTextureCreated callback not set! Text will not render.');
}
// Update cache
// 更新缓存
this.textTextureCache.set(entityId, {
textureId,
text: text.text,
fontSize: text.fontSize,
fontFamily: text.fontFamily,
fontWeight: text.fontWeight,
italic: text.italic,
color: text.color,
alpha: text.alpha,
align: text.align,
verticalAlign: text.verticalAlign,
lineHeight: text.lineHeight,
width,
height,
dataUrl
});
}
return this.textTextureCache.get(entityId)?.textureId ?? null;
}
/**
* Get or create text canvas
* 获取或创建文本画布
*/
private getTextCanvas(): { canvas: HTMLCanvasElement; ctx: CanvasRenderingContext2D } | null {
if (!this.textCanvas) {
this.textCanvas = document.createElement('canvas');
this.textCtx = this.textCanvas.getContext('2d');
}
if (!this.textCtx) return null;
return { canvas: this.textCanvas, ctx: this.textCtx };
}
/**
* Draw text with word wrapping
* 绘制带自动换行的文本
*/
private drawWrappedText(
ctx: CanvasRenderingContext2D,
text: string,
x: number,
y: number,
maxWidth: number,
lineHeight: number
): void {
const words = text.split(' ');
let line = '';
let currentY = y;
for (const word of words) {
const testLine = line + word + ' ';
const metrics = ctx.measureText(testLine);
if (metrics.width > maxWidth && line !== '') {
ctx.fillText(line.trim(), x, currentY);
line = word + ' ';
currentY += lineHeight;
} else {
line = testLine;
}
}
if (line.trim()) {
ctx.fillText(line.trim(), x, currentY);
}
}
/**
* Clear text texture cache
* 清除文本纹理缓存
*/
clearTextCache(): void {
this.textTextureCache.clear();
this.pendingTextures.clear();
}
/**
* Clear cache for a specific entity
* 清除特定实体的缓存
*/
clearEntityTextCache(entityId: number): void {
this.textTextureCache.delete(entityId);
}
/**
* Dispose resources
* 释放资源
*/
dispose(): void {
this.textCanvas = null;
this.textCtx = null;
this.textTextureCache.clear();
this.pendingTextures.clear();
this.onTextureCreated = null;
this.textureReadyChecker = null;
}
}