＜2021SC@SDUSC＞ 开源游戏引擎 Overload 代码模块分析 之 OvGame—— Utils（终）大纲及 FPSCounter & Debug（上）大纲及 DriverInfo

Posted 2021-12-30 Egovix

2021SC@SDUSC
开源游戏引擎 Overload 代码模块分析 之 OvGame（四）—— Utils（终）大纲及 FPSCounter & Debug（上）大纲及 DriverInfo

目录

• 前言
• 分析
• • 1、Utils
  • • 1.1 大纲
    • 1.2 FPSCounter.h
    • • 1.2.1 头文件
      • 1.2.2 主体代码
    • 1.3 FPSCounter.cpp
    • • FPSCounter() 函数
      • Update() 函数
  • 2、Debug
  • • 2.1 大纲
    • 2.2 DriverInfo.h
    • • 2.2.1 头文件
      • 2.2.2 主要代码
    • 2.3 DriverInfo.cpp
    • • DriverInfo() 函数
• 总结

前言

正如上篇所说，本篇是为了 OvGame 的 Core 的 Game 部分，将先探究 OvGame 的其它文件： Utils 的 FPSCounter 以及 Debug 的 DriverInfo。

另外，若想先大致了解该引擎各个大模块，可前往笔者这篇相关文章查看。
若想了解 OvGame 大纲，可前往笔者这篇文章。

现在，让我们先了解一下 Utils 大纲及其 FPSCounter：

分析

1、Utils

1.1 大纲

Utils 文件包括了下列文件：


显然，该文件仅有一个 FPSCounter 部分，所以本篇也就直接是 Utils 的终篇了。现在开始探究 FPSCounter：

1.2 FPSCounter.h

1.2.1 头文件

#include <OvUI/Panels/PanelUndecorated.h>
#include <OvUI/Widgets/Texts/TextColored.h>

#include <OvWindowing/Window.h>

该文件包含的头文件都是来自 Overload 的其它模块，在此不多讲述，遇到再简单探究。

1.2.2 主体代码

主体是一个 FPSCounter 类，作用是显示帧速率的面板，定义如下：

	class FPSCounter : public OvUI::Panels::PanelUndecorated
	
	public:
		/**
		* Constructor
		* @param p_window
		*/
		FPSCounter(OvWindowing::Window& p_window);

		/**
		* Update the data
		* @param p_deltaTime
		*/
		void Update(float p_deltaTime);

	private:
		OvUI::Widgets::Texts::TextColored m_text;

		OvWindowing::Window& m_window;
		float m_elapsed = 0.0f;
		uint32_t m_frames = 0;
	;

首先，该类公有继承了 Overload 的模块 OvUI 中的 PanelUndecorated 类，功能是一个简单的面板，可以变形但没有样式（没有背景等），但它还层层向上公有继承了许多 OvUI::Panels 下的类，从底层至顶层依次是：

1、APanelTransformable 类，是一个本地化在画布中的面板。
2、Apanel 类，是画布的一个组件，是 UI 中的一种窗口。
3、任何小部件容器的基类 WidgetContainer 类与任何可绘制类的接口 IDrawable 类。

其次，FPSCounter 的变量还加入了有色文本类 TextColored 与窗口类 Window，此外定义了变量运行时间与帧数；函数也不多，咱们在 cpp 文件中深入探究：

1.3 FPSCounter.cpp

头文件仅有上述的 OvGame/Utils/FPSCounter.h，所以咱们直接看函数：

FPSCounter() 函数

OvGame::Utils::FPSCounter::FPSCounter(OvWindowing::Window& p_window) : m_window(p_window)

	m_text.color = OvUI::Types::Color::Yellow;
	m_defaultHorizontalAlignment = OvUI::Settings::EHorizontalAlignment::RIGHT;
	m_defaultPosition =  static_cast<float>(m_window.GetSize().first) - 10.0f , 10.0f ;
	m_text.content = "999 FPS";
	ConsiderWidget(m_text, false);

这是一个构造函数，先用参数初始化表初始化窗口类对象 m_window；再初始化文本类 m_text 的 color 颜色变量为 OvUI::Types::Color 颜色结构体中的 Yellow 黄色；接着，用 OvUI::Settings::EHorizontalAlignment 水平对齐枚举类的 RIGHT 右对齐也初始化 m_defaultHorizontalAlignment，该变量来自其继承的父类 APanelTransformable 类；然后，同样是其父类 APanelTransformable 的变量 m_defaultPosition，用 m_window 的 GetSize().first 获得窗口宽度，设置默认位置；接着，m_text 设置其文本变量 content；

最后，调用父类 WidgetContainer 的函数 ConsiderWidget()，该函数的两个参数意义依次是部件类、如何管理内存。其中后者的实现方式是用三目运算符，判断若 true，则赋值 INTERNAL_MANAGMENT（内部管理）；若 false，则赋值 EXTERNAL_MANAGMENT（外部管理），这两个词都是 OvUI 的 EMemoryMode 枚举类。然后，ConsiderWidget() 函数会将传入的部件类与管理内存的方式通过 make_pair() 绑定存储。

Update() 函数

void OvGame::Utils::FPSCounter::Update(float p_deltaTime)

	m_elapsed += p_deltaTime;

	++m_frames;

	if (m_elapsed >= 0.1f)
	
		m_text.content = std::to_string(static_cast<int>(1.f / (m_elapsed / static_cast<float>(m_frames)))) + " FPS";
		SetPosition( static_cast<float>(m_window.GetSize().first) - 10.0f , 10.0f );
		SetAlignment(OvUI::Settings::EHorizontalAlignment::RIGHT, OvUI::Settings::EVerticalAlignment::TOP);

		m_elapsed = 0.f;
		m_frames = 0;
	

该函数负责更新数据：首先，运行时间 m_elapsed 增加传入的单位时间，帧数自加一；然后判断，如果 m_elapsed 超过 0.1f，即 0.1 秒，则通过；接着，先更新 m_text 的内容为计算后的当前帧率，再调用父类 APanelTransformable 的 SetPosition()，用 m_window 的 GetSize().first 获得窗口宽度，设置其在窗口中的位置，以及 APanelTransformable 的 SetAlignment() 设置水平右对齐与竖直顶对齐；最后重置时间与帧数为 0，为了下次计算帧率。

至此，FPSCounter 部分，也是 Utils 文件的所有内容就了解完了，并不复杂。其中，代码多处用到了 OvUI::Panels 下的各种类的函数，这不属于笔者的探究范围，感兴趣的读者请自行了解。接下来，咱们继续探究 Debug 文件：

2、Debug

2.1 大纲

Debug 文件包含了以下内容：


可见 Debug 共包括了三部分：DriverInfo、FrameInfo、GameProfiler。那么本篇就先探究 DriverInfo。

值得一提的是，Debug 的文件有进行下述命令：

#ifdef _DEBUG
// …… 程序段 ……
#endif

这是条件编译命令，此处的含义是：如果 “_DEBUG” 被定义过了，就执行包含的所有程序段。由于 Debug 所有文件都使用了该命令且代码都含于其中，之后其所有源码展示就不再展示该命令了。

2.2 DriverInfo.h

2.2.1 头文件

#include <OvRendering/Core/Renderer.h>
#include <OvWindowing/Window.h>

#include <OvUI/Panels/PanelUndecorated.h>
#include <OvUI/Widgets/Texts/TextColored.h>

该文件包含的都是 Overload 其它模块的头文件，在此暂不详述。

2.2.2 主要代码

主要代码是一个 DriverInfo 类，负责生成显示 Driver Information，驱动程序（硬件和软件）信息，的面板，定义如下：

	class DriverInfo : public OvUI::Panels::PanelUndecorated
	
	public:
		/**
		* Constructor
		* @param p_renderer
		* @param p_window
		*/
		DriverInfo(OvRendering::Core::Renderer& p_renderer, OvWindowing::Window& p_window);
	;

该类和上文的 Utils 中的 FPSCounter 类一样，继承了 OvUI 模块中的 PanelUndecorated 类，不再重复叙述；而该类自己也并不复杂，只包含了一个公有构造函数。

2.3 DriverInfo.cpp

该文件的头文件仅有上述的 DriverInfo.h，所以直接看唯一的函数：

DriverInfo() 函数

OvGame::Debug::DriverInfo::DriverInfo(OvRendering::Core::Renderer& p_renderer, OvWindowing::Window& p_window)

	m_defaultHorizontalAlignment = OvUI::Settings::EHorizontalAlignment::RIGHT;
	m_defaultVerticalAlignment = OvUI::Settings::EVerticalAlignment::BOTTOM;
	m_defaultPosition.x = static_cast<float>(p_window.GetSize().first) - 10.f;
	m_defaultPosition.y = static_cast<float>(p_window.GetSize().second) - 10.f;

	CreateWidget<OvUI::Widgets::Texts::TextColored>("Vendor: "	+ p_renderer.GetString(GL_VENDOR), OvUI::Types::Color::Yellow);
	CreateWidget<OvUI::Widgets::Texts::TextColored>("Hardware: " + p_renderer.GetString(GL_RENDERER), OvUI::Types::Color::Yellow);
	CreateWidget<OvUI::Widgets::Texts::TextColored>("OpenGL Version: " + p_renderer.GetString(GL_VERSION), OvUI::Types::Color::Yellow);
	CreateWidget<OvUI::Widgets::Texts::TextColored>("GLSL Version: " + p_renderer.GetString(GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION), OvUI::Types::Color::Yellow);

该构造函数就能直接生成一个信息面板：首先，传入的两个参数意义分别是渲染器和窗口；其次，和 FPSCounter 中的操作一样，设置文本右对齐和底对齐，部件的初始位置距离窗口边界 10.f 计量单位；最后，连续调用 CreateWidget()，依次展示 Vendor（供应商）、Hardware（硬件）、OpenGL Version（OpenGL 版本）、GLSL Version（GLSL 版本）。

最后使用的 CreateWidget() 函数，是其父类 WidgetContainer 类的模板函数，能生成一个按需设定的部件。此处传入的模板是有色文本类 TextColored，传入的参数是展示的内容字符串和文本颜色。其中，内容的组成是硬件 / 软件名文本、加上由渲染器 p_renderer 的 GetString() 调用 glfw 的 glGetString() 获得所需的信息，并以字符串形式返回的字符串。

总结

本篇文章探究的两个部分 —— Utils 的 FPSCounter 以及 Debug 的 DriverInfo —— 功能都是一些部件的展示，用到的主要是 OvUI 中的函数，所以思路并不复杂。另外，OvGame 的 Core 文件的 Utils 部分在本篇也全部探究完毕了。

下一篇，笔者将继续探究 Debug 的剩余两部分 FrameInfo 与 GameProfiler。