Lecture14 Tool Chains Applications & Advanced Topic

Architecture of A World Editor

A hub for everything to build the world

  • Editor Viewport
    • 运行一个完整游戏，“Editor Mode”
    • 代码存在Editor Only -> 避免编译到最终游戏中
  • Everything is an Editable Object
    • Objects Views
      • Tree View
      • Layer View
      • Categories and groups
    • 通过Schema系统编辑Object参数，参数编辑面板
  • Content Browser
  • Editing Utilities in World Editor

    • 鼠标选取

      • Ray casting
        • 不需要缓存，支持同时选取多个物体
        • 遍历性能差
      • RTT
        • 在G-Buffer中存储Object ID
        • 根据点击像素直接对应Object ID
        • 其他Trick来选取无Mesh的Object

    • Object Transform Editing

    • Terrain

      • Heightmap
      • Texture
      • 植被、水体等
      • Brush
        • Height Brush 笔刷边缘的过渡、笔刷的可拓展性
        • Instance Brush eg.刷植被

    • Environment

      • Sky
      • Light
      • Roads
      • Rivers
      • …

    • Rule System in Environment

      • eg. 路上不能有植被
      • 保证局部修改而不是全部重新生成

Plugin Architecture

  • 系统和对象的功能“矩阵” L14_MatrixOfSystemsAndObjects 插件既需要在横向上拓展对象，也需要在纵向上拓展系统
  • 插件的Combination
    • Covered：覆盖原有逻辑 eg.地形编辑系统 L14_PluginsCombinationCoverd
    • Distributed：分布式，最终混合输出 eg.大部分编辑系统 L14_PluginsCombinationDistributed
    • Pipeline：串联，前者输出作为后者输入 eg.资产预处理、物理几何体 L14_PluginsCombinationPipeline
    • Onion rings：洋葱圈，如图 eg.地形插件的道路编辑插件 L14_PluginsCombinationOnionRings
  • 版本控制
    • 理想情况：版本更新 with 插件版本更新
    • 插件使用SDK的方式不确定，保持SDK相同的输入输出并不一定代表稳定迭代更新

Design Narrative Tools 设计叙事工具

eg. Sequencer in UE
  • Track
  • Property Track
  • Timeline
  • Key Frame
  • Sequence

Reflection and Gameplay

反射
  • 反射是Sequencer的基础，修改参数怎样应用到Runtime的对象上。Schema架构，反射系统执行
  • Visual Scripting System eg.UE蓝图 —— 核心解决问题：底层代码的可扩展性
    • eg. 底层增加一个新的Function，表层也需要跟着增加相应的调用，非常麻烦（可以通过继承减少一部分工作）
    • 利用反射解决
  • 反射：构建代码和工具之间的桥梁
    • 使用反射生成代码元数据map，包括class_name、func_name
    • 生成accessor（gettor、setter、invoker、…）
C++如何实现反射
  • 生成Schema
    • GPL编译规范 L14_GPL
    • 从AST（Abstract Syntax Tree）可以很方便得到类型信息，生成Schema大量开源的编译器可以生成AST eg. gcc clang
    • Piccolo
      • clang生成AST，得到Schema数据结构
      • 利用宏定义精确控制反射范围（不是所有变量、函数都需要被反射）
        • clang可以定义__attribute__，控制编译器行为
  • 生成Accessor
    • get / set / invoke
    • 代码渲染
      • 自动化生成代码
      • 节约人力
      • 很难出错
      • 数据和逻辑分离
    • Piccolo
      • 利用Mustache生成代码

Collaborative Editing 协同编辑

  • 核心问题：多人协作发生冲突
  • 文件区分方式
    • 分层方
      • 按照资产分成多层，各自编辑单独层，最后Merge
      • 分层难以完全分离，层之间经常存在相互关联
    • 分块
      • 将世界分成多块，各自单独编辑，最后Merge
      • 难以解决块之间的连接
      • 单独有Artist处理边界
    • OFPA, One File Per Actor @UE5
      • 每个对象都有独立的文件
      • 很好地解决冲突
      • 但最终文件提交量非常大
      • cooking时打包小文件开销大
  • 基于网络同时编辑，互相可见
    • 问题
      • 需要处理网络架构
      • 操作之间相互同步，要将操作原子化
      • 怎么解决Undo&Redo
    • 方案
      • 使用“锁定”机制固定部分资产不可修改
      • OT, Operation Transform
      • CRDT, Conflict-free Replicated Data Type
    • 现在大部分网络方案：客户端提交，由服务器决策分发
      • Client Crash： Nothing
      • Server Crash： Boom