Unity3D-NGUI分析,使用NGUI做UI需要注意的几个要点在此我想罗列一下,对我在U3D上做UI的一些总结,最后解剖一下NGUI的源代码,它是如果架构和运作的。

    在此前我介绍了自己项目的架构方式,所以在NGUI的利用上也是同样的做法,UI逻辑的程序不被绑定在物体上。那么如何做到GUI输入消息的传递呢,答案是:我封装了一个关于NGUI输入消息的类,由于NGUI的输入消息传递方式是U3D中的SendMessage方式,所以在每个需要接入输入的物体上动态的绑定该封装脚本。在这个消息封装类中,加入消息传递的委托方法后,所有关于该物体的输入消息将通过封装类直接传递到方法上,再通过消息类型的识别就可以脱离传统脚本绑定的束缚了。源码地址:GUIComponentEvent

    在用NGUI制作UI时需要注意的几点:

1.每个GUI以1各UIPanel为标准,过多的UIPanel首先会导致DrawCall的增多,其次是导致UI逻辑的混乱。

2.UITexture不能使用的过于平凡,因为每个UITexture都会增加1各DrawCall,所以一般会作为背景图出现在UI上,小背景,大背景都可以。

3.图集不宜过大,过大的图集,不要把很多个GUI都放在一个图集里,在UI显示时加载资源IO速度会非常慢。我尝试了各种方式来管理图集,例如每个GUI一个图集,大雨300*100宽度的图不做图集,抑或一个系统模块2个图集,甚至我有尝试过以整个游戏为单位划分公共图集,按钮图集,头像图集,问题图集,但这种方式最终以图集过大IO过慢而放弃,这些图集的管理方式都是应项目而适应的,并没有固定的方式,最主要是你怎么理解程序读取资源时的IO操作时间。

4.能不用自带的UIDraggablePanel就不用,自己写才是最适合自己项目的。

5.在开发中,尽量用Free分辨率来测试项目的适配效果,不要到上线才发现适配问题。

适配源码:

        float defaultWHRate = 800f / 480f;
        float ScreenWHRate = (float)Screen.width / (float)Screen.height;
        bool isUseHResize = defaultWHRate >= ScreenWHRate ? false : true;        
        UIRoot root = GameObject.Find("ROOT").GetComponent<UIRoot>();
        if (!isUseHResize)
        {
            float curScreenH = (float)Screen.width / defaultWHRate;
            float Hrate = curScreenH / Screen.height;
            root.manualHeight =(int)(480f / Hrate);
        }
        else
        {
            root.manualHeight = 480;
        }

6.拆分以及固定各个锚点,上,左上,右上,中,左中,右中,下,左下,右下

7.拆分GUI层级,层级越高,显示越靠前。层级的正确拆分能有效管理GUI的显示方式。

/// <summary>
/// GUI层级
/// </summary>
public enum GUILAYER
{
    GUI_BACKGROUND = 0, //背景层
    GUI_MENU,           //菜单层0
    GUI_MENU1,           //菜单层1
    GUI_PANEL,          //面板层
    GUI_PANEL1,         //面板1层
    GUI_PANEL2,         //面板2层
    GUI_PANEL3,         //面板3层
    GUI_FULL,           //满屏层
    GUI_MESSAGE,        //消息层
    GUI_MESSAGE1,        //消息层
    GUI_GUIDE,           //引导层
    GUI_LOADING,        //加载层
}

8.要充分的管理GUI,不然过多的GUI会导致内存加速增长,而每次都销毁不用的GUI则会让IO过于频繁降低运行速度。我的方法是找到两者间的中间态,给予隐藏的GUI一个缓冲带,当每次某各GUI进行隐藏时判断是否有需要销毁的GUI。或者也可以这么做,每时每刻去监控隐藏的GUI,哪些GUI内存时间驻留过长就销毁。

9.另外关于图标,像头像,物品,数量过多的,可以用打成几个图集,按一定规则进行排列,减小文件大小减少一次性读取的IO时间。

10.尽量减少不必要的UI更改,NGUI一旦有UI进行更改,它就得重新绘制MESH和贴图,比起cocos2d耗得CPU大的多。

11.如果可以不用动态字体就不要用动态字体,因为动态字体每次都会做IO操作读取相应的图片,这个是NGUI一个问题,特别费CPU。

12.设置脚本执行次序,在U3D的Project setting->Script Execution Order 中。由于NGUI以UIPanel为主要渲染入口,所以,所有关于游戏渲染处理的程序最好放在渲染之后,也就是UIPanel之后。UIPanel以LateUpdate为接口入口,所以关于渲染方面的程序还得斟酌是否方在LateUpdate里。

 

    以上是我能想起来的注意点,若有没想起来的,在以后的时间想到的也将补充进去。口无遮拦的说了这么多,不剖析一下源码怎么说的过去,之前对NGUI输入消息进行了封装,对2D动画序列帧进行了封装,却一直没能完整剖析它的底层源码,着实遗憾。

NGUI中UIPanel是渲染的关键,他承载了在他下面的子物体的所有渲染工作,每个渲染元素都是由UIWidget继承而来,每个UI物体的渲染都是由面片、材质球、UV点组成,每个种材质由一个UIDrawCall完成渲染工作,UIDrawCall中自己创建Mesh和MeshRender来进行统一的渲染工作。这些都是对NGUI底层的简单的介绍,下面将进行更加细致的分析。

   首先我们来看UIWidget这个组件基类,从它拥有的类内部变量就能知道它承担得怎样的责任:

// Cached and saved values
     [HideInInspector][SerializeField] protected Material mMat;//材质
     [HideInInspector][SerializeField] protected Texture mTex;//贴图
     [HideInInspector][SerializeField] Color mColor = Color.white;//颜色
     [HideInInspector][SerializeField] Pivot mPivot = Pivot.Center;//对齐位置
     [HideInInspector][SerializeField] int mDepth = 0;//深度
     protected Transform mTrans;//坐标转换
     protected UIPanel mPanel;//相应的UIPanel     protected bool mChanged = true;//是否更改
     protected bool mPlayMode = true;//模式     Vector3 mDiffPos;//位置差异
     Quaternion mDiffRot;//旋转差异
     Vector3 mDiffScale;//缩放差异
     int mVisibleFlag = -1;//可见标志     // Widget's generated geometry
     UIGeometry mGeom = new UIGeometry();//多变形实例

UIWidget承担了存储显示内容,颜色调配,显示深度,显示位置,显示大小,显示角度,显示的多边形形状,归属哪个UIPanel。这就是UIWidget所要承担的内容,在UIWidget的所有子类中都具有以上相同的属性和任务。UIWidget和UIPanel的关系非常密切,因为UIPanel承担了UIWidget的所有渲染工作,而UIWidget只是承担了存储需要渲染数据。所以,在UIWidget在更换贴图,材质球,甚至更换UIPanel父节点时它会及时通知UIPanel说:"我更变配置了,你得重新获取我的渲染数据"。

    UIWidget中最重要的虚方法为 virtual public void OnFill(BetterList<Vector3> verts, BetterList<Vector2> uvs, BetterList<Color32> cols) { } 它是区分子类的显示内容的重要方法。它的工作就是填写如何显示,显示什么。

    UIWidget中在使用OnFill方法的重要的方法是 更新渲染多边型方法:

public bool UpdateGeometry (ref Matrix4x4 worldToPanel, bool parentMoved, bool generateNormals)
     {
         if (material == null) return false;         if (OnUpdate() || mChanged)
         {
             mChanged = false;
             mGeom.Clear();
             OnFill(mGeom.verts, mGeom.uvs, mGeom.cols);             if (mGeom.hasVertices)
             {
                 Vector3 offset = pivotOffset;
                 Vector2 scale = relativeSize;
                 offset.x *= scale.x;
                 offset.y *= scale.y;                 mGeom.ApplyOffset(offset);
                 mGeom.ApplyTransform(worldToPanel * cachedTransform.localToWorldMatrix, generateNormals);
             }
             return true;
         }
         else if (mGeom.hasVertices && parentMoved)
         {
             mGeom.ApplyTransform(worldToPanel * cachedTransform.localToWorldMatrix, generateNormals);
         }
         return false;
     }

    它的作用就是,当需要重新组织多边型展示内容时,进行多边型的重新规划。

 

    接着,我们来看看UINode,这个类很容易被人忽视,而他的作用也很重要。它是在UIPanel被告知有新的UIWidget显示元素时被创建的,它的创建主要是为了监视被创建的UIWidget的位置,旋转,大小是否被更改,若被更改,将由UIPanel进行重新的渲染工作。

    HasChanged这是UINode唯一重要的方法之一,它的作用就是被UIPanel用来监视每个元素是否改变了进而进行重新渲染。

  

public bool HasChanged ()
     {
 #if UNITY_3 || UNITY_4_0
         bool isActive = NGUITools.GetActive(mGo) && (widget == null || (widget.enabled && widget.isVisible));         if (lastActive != isActive || (isActive &&
             (lastPos != trans.localPosition ||
              lastRot != trans.localRotation ||
              lastScale != trans.localScale)))
         {
             lastActive = isActive;
             lastPos = trans.localPosition;
             lastRot = trans.localRotation;
             lastScale = trans.localScale;
             return true;
         }
 #else
         if (widget != null && widget.finalAlpha != mLastAlpha)
         {
             mLastAlpha = widget.finalAlpha;
             trans.hasChanged = false;
             return true;
         }
         else if (trans.hasChanged)
         {
             trans.hasChanged = false;
             return true;
         }
 #endif
         return false;
     }

   

    接着,来看UIDrawCall,它是被NGUI隐藏起来的类。他的内部变量来看看:

Transform        mTrans;            //坐标转换类
     Material        mSharedMat;        // 渲染材质
     Mesh            mMesh0;            //首个MESH
     Mesh            mMesh1;            //用于更换的Mesh
     MeshFilter        mFilter;        //绘制的MeshFilter
     MeshRenderer    mRen;            //渲染MeshRender组件
     Clipping        mClipping;        //裁剪类型
     Vector4            mClipRange;        //裁剪范围
     Vector2            mClipSoft;        //裁剪缓冲方位
     Material        mMat;            //实例化材质
     int[]            mIndices;        //做为Mesh三角型索引点

    由这些内部变量可知,UIDrawCall是负责NGUI的最重要的渲染类。他制造Mesh制造Material,设置裁剪范围,为NGUI提供渲染底层。

    他最重要的方法是:

public void Set (BetterList<Vector3> verts, BetterList<Vector3> norms, BetterList<Vector4> tans, BetterList<Vector2> uvs, BetterList<Color32> cols)
     {
         int count = verts.size;         // Safety check to ensure we get valid values
         if (count > 0 && (count == uvs.size && count == cols.size) && (count % 4) == 0)
         {
             // Cache all components
             if (mFilter == null) mFilter = gameObject.GetComponent<MeshFilter>();
             if (mFilter == null) mFilter = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();
             if (mRen == null) mRen = gameObject.GetComponent<MeshRenderer>();             if (mRen == null)
             {
                 mRen = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();
 #if UNITY_EDITOR
                 mRen.enabled = isActive;
 #endif
                 UpdateMaterials();
             }
             else if (mMat != null && mMat.mainTexture != mSharedMat.mainTexture)
             {
                 UpdateMaterials();
             }             if (verts.size < 65000)
             {
                 int indexCount = (count >> 1) * 3;
                 bool rebuildIndices = (mIndices == null || mIndices.Length != indexCount);                 // Populate the index buffer
                 if (rebuildIndices)
                 {
                     // It takes 6 indices to draw a quad of 4 vertices
                     mIndices = new int[indexCount];
                     int index = 0;                     for (int i = 0; i < count; i += 4)
                     {
                         mIndices[index++] = i;
                         mIndices[index++] = i + 1;
                         mIndices[index++] = i + 2;                         mIndices[index++] = i + 2;
                         mIndices[index++] = i + 3;
                         mIndices[index++] = i;
                     }
                 }                 // Set the mesh values
                 Mesh mesh = GetMesh(ref rebuildIndices, verts.size);
                 mesh.vertices = verts.ToArray();
                 if (norms != null) mesh.normals = norms.ToArray();
                 if (tans != null) mesh.tangents = tans.ToArray();
                 mesh.uv = uvs.ToArray();
                 mesh.colors32 = cols.ToArray();
                 if (rebuildIndices) mesh.triangles = mIndices;
                 mesh.RecalculateBounds();
                 mFilter.mesh = mesh;
             }
             else
             {
                 if (mFilter.mesh != null) mFilter.mesh.Clear();
                 Debug.LogError("Too many vertices on one panel: " + verts.size);
             }
         }
         else
         {
             if (mFilter.mesh != null) mFilter.mesh.Clear();
             Debug.LogError("UIWidgets must fill the buffer with 4 vertices per quad. Found " + count);
         }
     }

    在这个方法里,它制造Mesh,MeshFilter,MeshRender,Materials。

 

最后,我们来说说最重要的UI渲染入口UIPanel。

    UIPanel的渲染步骤:

    1.当有任何形式的UI组件启动渲染时加入UIPanel的渲染队列,当有新的渲染组件需要有新的UIDrawCall时,进行生成新的UIDrawCall.

    2.对所有UIPanel的渲染队列进行检查,是否队列中渲染组件需要重新渲染,包括位移,缩放,更改图片,启用,关闭.

    3.获取渲染组件对应的UIDrawCall,更新Mesh,贴图,UV,位置,大小

    4.对需要更新的UIDrawCall进行重新渲染

    5.最后标记已经渲染的渲染组件,告诉他们已经渲染,为下次判断更新做好准备。删除不再需要渲染的UIDrawCall,销毁渲染冗余。

    注意:所有的渲染都是在LateUpdate下进行,也就是它是进行的延迟渲染。

    接口源码:

void LateUpdate ()
     {
         // Only the very first panel should be doing the update logic
         if (list[0] != this) return;         // Update all panels
         for (int i = 0; i < list.size; ++i)
         {
             UIPanel panel = list[i];
             panel.mUpdateTime = RealTime.time;
             panel.UpdateTransformMatrix();
             panel.UpdateLayers();
             panel.UpdateWidgets();
         }         // Fill the draw calls for all of the changed materials
         if (mFullRebuild)
         {
             UIWidget.list.Sort(UIWidget.CompareFunc);
             Fill();
         }
         else
         {
             for (int i = 0; i < UIDrawCall.list.size; )
             {
                 UIDrawCall dc = UIDrawCall.list[i];                 if (dc.isDirty)
                 {
                     if (!Fill(dc))
                     {
                         DestroyDrawCall(dc, i);
                         continue;
                     }
                 }
                 ++i;
             }
         }         // Update the clipping rects
         for (int i = 0; i < list.size; ++i)
         {
             UIPanel panel = list[i];
             panel.UpdateDrawcalls();
         }
         mFullRebuild = false;
     }

    Fill()接口源码:

   

/// <summary>
     /// Fill the geometry fully, processing all widgets and re-creating all draw calls.
     /// </summary>     static void Fill ()
     {
         for (int i = UIDrawCall.list.size; i > 0; )
             DestroyDrawCall(UIDrawCall.list[--i], i);         int index = 0;
         UIPanel pan = null;
         Material mat = null;
         UIDrawCall dc = null;         for (int i = 0; i < UIWidget.list.size; )
         {
             UIWidget w = UIWidget.list[i];             if (w == null)
             {
                 UIWidget.list.RemoveAt(i);
                 continue;
             }             if (w.isVisible && w.hasVertices)
             {
                 if (pan != w.panel || mat != w.material)
                 {
                     if (pan != null && mat != null && mVerts.size != 0)
                     {
                         pan.SubmitDrawCall(dc);
                         dc = null;
                     }                     pan = w.panel;
                     mat = w.material;
                 }                 if (pan != null && mat != null)
                 {
                     if (dc == null) dc = pan.GetDrawCall(index++, mat);
                     w.drawCall = dc;
                     if (pan.generateNormals) w.WriteToBuffers(mVerts, mUvs, mCols, mNorms, mTans);
                     else w.WriteToBuffers(mVerts, mUvs, mCols, null, null);
                 }
             }
             else w.drawCall = null;
             ++i;
         }         if (mVerts.size != 0)
             pan.SubmitDrawCall(dc);
     }