在技术交流的跑道上,我愿意与大家分享一套我在研究的渲染器接口流程,此流程不仅限于Unity的时钟处理,而是对渲染器接口的全面探索,此流程尚未经过实际验证,所以非常欢迎各位大佬指出其中的缺陷。
在当今的游戏开发领域,高效的渲染器接口流程是游戏引擎的核心组成部分,我的目标就是在原生的DirectX 12开发一个独立的渲染模块,这个模块不仅要能够被打包成动态库供其他游戏引擎使用,还要保证其本身只负责纯渲染工作,输入和输出都应保持相对的清晰和干净,避免陷入C++标准中未定义的部分,我们需要格外注意代码的健壮性和可维护性。
整体框架解构
我将整个系统解耦为两个主要部分:窗口和渲染器,窗口部分可以是简单的Winmain + WNDCLASS,也可以是Unity或Unreal那般功能丰富的GUI,无论窗口的复杂程度如何,其与渲染器交互的核心数据都离不开Backbuffer、Swapchain等关键组件。
窗口与渲染器的交互
在窗口与渲染器的交互中,有些操作会根据窗口的不同而有所不同,这意味着这些操作的事件需要从窗口层传递到渲染层,为此,我们引入了一个单独存储函数指针的类型,以便于灵活处理各种窗口操作。
由于调用的主动权始终在窗口层,而渲染层只有被调用的权利,因此窗口层将持有对渲染层的“引用”,这个引用被拆解为一个void*指针,指向渲染类地址,以及一个存储所有渲染层应有逻辑的函数指针列表。
接口设计
在接口设计中,我们定义了Initialize、Dispose、OnResize和Draw等关键函数,Initialize用于整个渲染器的构造并返回相关指针;Dispose则是其析构函数;OnResize负责处理窗口大小改变的情况;而Draw则用于每帧的绘制,通过这种方式,我们可以轻松地解耦合渲染器部分,并轻松地将其打包为DLL供其他程序使用。
运行逻辑
在最基础的Windows应用程序中(忽略Debug部分),调用过程非常简洁,以D3DApp作为窗口的例子,Run函数内部的逻辑非常直接:通过一个while循环不断调用Draw函数,并在适当的时候进行时间更新等操作,由于我们的渲染器采用多线程异步渲染模式,Draw函数的逻辑非常简单且开销较小,唯一的“阻塞”来自于等待GPU的渲染结果。
游戏引擎的错误处理与容错能力
游戏引擎作为一款复杂的软件系统,必须具备良好的错误处理和容错能力,编程语言中的错误或遗漏可能导致程序崩溃或难以理解的问题,游戏引擎应具备捕获和处理各种异常的能力,并根据异常类型采取相应的处理措施,特别是涉及到图形渲染和动画 *** 的游戏引擎,更需要有出色的容错能力和抗干扰能力。
游戏引擎的灵活性与扩展性
除了错误处理外,游戏引擎还应具有足够的灵活性,以便于进行功能扩展和性能优化,这包括添加新的驱动支持、增加图像技术、改进物理模拟等,游戏引擎还应考虑到游戏中的各种边界情况和异常处理问题,以确保游戏的稳定性和可靠性。