Hazel游戏引擎（013）Layers游戏的层级-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Hazel游戏引擎（013）Layers游戏的层级。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

文中若有代码、术语等错误，欢迎指正

前言

此节目的
- 为完成008事件系统设计的第四步，将事件从Application传递分发给Layer层。
- 使引擎事件系统模块完整
Layer的理解

想象同Ps中一张图有多个层级，可以在层级上绘制图画
Layer的设计
- 数据结构：vector
- 渲染顺序
  
  从前往后渲染各个层的图像，这样后面渲染的会覆盖前面渲染的图像，在屏幕的最顶层。
- 处理事件顺序
  
  从后往前依次处理事件，当一个事件被一个层处理完不会传递给前一个层，结合渲染顺序，这样在屏幕最顶层的（也就是在vector最后的layer）图像最先处理事件。
- 例子解释
  
  比如常见的3D游戏有UI。
  
  渲染顺序：将3D图形先渲染，再渲染2DUI，这样屏幕上2DUI永远在3D图形上方，显示正确；
  
  事件顺序：点击屏幕的图形，应该是2DUI最先处理，如果是相应UI事件，处理完后不传递给前一个3D层，若不是自己的UI事件，才传递给前一个3D层。

增加Layer后的主要类图

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注意区分LayerStack、Layer以及ExampleLayer

LayerStack

管理Layer层的类
Layer

所有层的父类，定义了虚函数
Examplayer

真正需要更新和处理事件的层，被添加到LayerStack的vector中

项目相关

代码

Layer

#pragma once
#include "Hazel/Core.h"
#include "Hazel/Events/Event.h"
namespace Hazel {
	class HAZEL_API Layer
	{
	public:
		Layer(const std::string& name = "Layer");
		virtual ~Layer();
		virtual void OnAttach() {} // 应用添加此层执行
		virtual void OnDetach() {} // 应用分离此层执行
		virtual void OnUpdate() {} // 每层更新
		virtual void OnEvent(Event& event) {}// 每层处理事件
		inline const std::string& GetName() const { return m_DebugName; }
	protected:
		std::string m_DebugName;
	};
}

LayerStack

#pragma once
namespace Hazel {
	class HAZEL_API LayerStack{
	public:
		LayerStack();
		~LayerStack();
		void PushLayer(Layer* layer);	// vector在头部添加一个层
		void PushOverlay(Layer* overlay);// 在vector末尾添加一个覆盖层，在屏幕的最上方的层
		void PopLayer(Layer* layer);	// vector弹出指定层
		void PopOverlay(Layer* overlay);// vector弹出覆盖层
		std::vector<Layer*>::iterator begin() { return m_Layers.begin(); }
		std::vector<Layer*>::iterator end() { return m_Layers.end(); }
	private:
		std::vector<Layer*> m_Layers;
		std::vector<Layer*>::iterator m_LayerInsert;
	};
}

namespace Hazel {
	LayerStack::LayerStack(){
		m_LayerInsert = m_Layers.begin();
	}
	LayerStack::~LayerStack(){
		for (Layer* layer : m_Layers)
			delete layer;
	}
	void LayerStack::PushLayer(Layer* layer){
		// emplace在vector容器指定位置之前插入一个新的元素。返回插入元素的位置
		// 插入 1 2 3，vector是 3 2 1
		m_LayerInsert = m_Layers.emplace(m_LayerInsert, layer);
	}
	void LayerStack::PushOverlay(Layer* overlay){
		m_Layers.emplace_back(overlay);
	}
	void LayerStack::PopLayer(Layer* layer){
		auto it = std::find(m_Layers.begin(), m_Layers.end(), layer);
		if (it != m_Layers.end()){
			m_Layers.erase(it);
			m_LayerInsert--;	// 指向Begin
		}
	}
	void LayerStack::PopOverlay(Layer* overlay){
		auto it = std::find(m_Layers.begin(), m_Layers.end(), overlay);
		if (it != m_Layers.end())
			m_Layers.erase(it);
	}
}

SandboxApp

class ExampleLayer : public Hazel::Layer{
public:
	ExampleLayer()
		: Layer("Example"){}
	void OnUpdate() override{
		HZ_INFO("ExampleLayer::Update");	// 最终会被输出
	}
	void OnEvent(Hazel::Event& event) override{
		HZ_TRACE("{0}", event);	// 最终会被输出
	}
};
class Sandbox : public Hazel::Application{
public:
	Sandbox(){
		PushLayer(new ExampleLayer());
	}
	~Sandbox(){}
};

Application

void Application::PushLayer(Layer* layer){
    m_LayerStack.PushLayer(layer);
}

void Application::PushOverlay(Layer* layer){
    m_LayerStack.PushOverlay(layer);
}
// 回调glfw窗口事件的函数
void Application::OnEvent(Event& e){
    // 4.用事件调度器，拦截自己层想要拦截的事件并处理
    EventDispatcher dispatcher(e);
    dispatcher.Dispatch<WindowCloseEvent>(BIND_EVENT_FN(OnWindowClose));

    // 从后往前顺序处理事件
    for (auto it = m_LayerStack.end(); it != m_LayerStack.begin(); ){
        (*--it)->OnEvent(e);
        if (e.Handled)// 处理完就不要传入前一个层
            break;
    }
}
void Application::Run(){
    while (m_Running){
        glClearColor(1, 0, 1, 1);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 从前往后顺序更新层
        for (Layer* layer : m_LayerStack)
            layer->OnUpdate();

        m_Window->OnUpdate();	// 更新glfw
    }
}

项目流程

文字
1. Application定义了LayerStack对象m_LayerStack
2. 在Sandbox构造函数中，执行PushLayer(new ExampleLayer());，将ExampleLayer放入m_LayerStack的vector中
3. Application的OnEvent函数从后往前顺序遍历m_LayerStack的vector，得到ExampleLayer对象，并把事件e作为参数执行它的OnEvent函数，所以一直在控制台输出窗口事件
4. Application的OnUpdate函数从前往后遍历m_LayerStack的vector，得到ExampleLayer对象，并执行它的OnUpdate函数，所以一直在控制台输出**“ExampleLayer::Update”**
图示

以下是以活动图的样子绘制的，并不符合活动图的规范，但大意是这样

效果

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LayerStack类的错误

LayerStack的vector管理layer有错

简化的例子

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void Test1() {
	vector<int> vec;
	std::vector<int>::iterator m_LayerInsertIndex = vec.begin();// 头部插入位置
	// 在头部插入1 2，此时vector 2 1
	m_LayerInsertIndex = vec.emplace(m_LayerInsertIndex, 1);
	m_LayerInsertIndex = vec.emplace(m_LayerInsertIndex, 2);
	// 在尾部插入4，  此时vector 2 1 4
	vec.emplace_back(4);
	// 在头部插入3,   此时vector并不是 3 2 1 4，而是会报错
	//m_LayerInsertIndex = vec.emplace(m_LayerInsertIndex, 3);
	for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
		cout << vec[i] << endl; 
	}
}
int main() {
	Test1();
	return 0;
}

报错结果
分析原因

不太准确，个人猜测可能在尾部插入元素（emplace_back）使vector在内存位置发生改变，会破坏m_LayerInsertIndex这个迭代器无效吧

解决方法

在尾部插入元素（emplace_back）后让m_LayerInsertIndex迭代器重新指向头部

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void Test1() {
	vector<int> vec;
	std::vector<int>::iterator m_LayerInsertIndex = vec.begin();// 头部插入位置
	// 在头部插入1 2，此时vector 2 1
	m_LayerInsertIndex = vec.emplace(m_LayerInsertIndex, 1);
	m_LayerInsertIndex = vec.emplace(m_LayerInsertIndex, 2);
	// 在尾部插入4，  此时vector 2 1 4
	vec.emplace_back(4);
	// 在头部插入3,   此时vector并不是 3 2 1 4，而是会报错
	m_LayerInsertIndex = vec.begin(); // 需要重新让头部迭代器指向头部
	m_LayerInsertIndex = vec.emplace(m_LayerInsertIndex, 3);
	for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
		cout << vec[i] << endl; 
	}
}
int main() {
	Test1();
	return 0;
}