生命周期

游戏主循环

Monocle 引擎每帧都会依次执行当前 Scene 的 Update() 与 Render():

• Update(): 游戏的逻辑更新, 比如玛德琳的移动, 开望远镜, 撞刺上爆炸等.
• Render(): 游戏的渲染, 即把画面显示出来. 比如各种背景, 动画等.

这个循环会一直重复执行, 直到退出游戏.

Info

游戏中的冻结帧就会临时不执行关卡的 Update() 只进行 Render(), 使得游戏看上去被 "冻结了".
此外游戏中的冲刺方向辅助也会不执行 Update(), 这部分逻辑甚至是在 Monocle 的层级上做的(或许算个屎山代码)

调用层级

Scene 的 Update() 和 Render() 的调用方式不同:

• Update(): 直接调用场景中所有实体的 Update(), 实体再调用其组件的 Update().
• Render(): 调用场景中所有 Renderer 的 Render(), 由 Renderer 决定如何渲染.

对于 Update() 方法, 调用层级看起来是:

graph LR
    A[Scene.Update]
    B[Entity.Update]
    C[Component.Update]

    A --> B
    B --> C

Info

这里其实省略了一层, 实际上实体与组件的 Update() 是由 Scene.Entities.Update() 与 Entity.Components.Update() 调用的.
Entities 与 Components 的类型分别是 EntityList 与 ComponentList. 两者都是 Monocle 提供的管理实体/组件的类.

后面渲染相关调用 Renderer.Render() 的是 Scene.Renderers, 类型是 RendererList, 也是类似的管理渲染器的类.

对于 Render() 方法会稍微复杂一些, 调用层级看起来是:

graph LR
    A[Scene.Render]
    B[Renderer.Render]

    A --> B

Renderer 是渲染器, 负责特定目标的渲染. Scene 可以有任意多的渲染器.

以我们最常接触的场景 Level, 也就是关卡为例. Level 中有这些渲染器:

// 背景渲染器, 渲染关卡的背景, 比如 9a 的黑洞等.
public BackdropRenderer Background;
public BackdropRenderer Foreground;

// 游戏内容渲染器, 渲染关卡中的所有实体, 比如玛德琳, 刺等.
// 我们编写的实体与组件的渲染都是由这个渲染器负责.
public GameplayRenderer GameplayRenderer;

// Hud 渲染器, 渲染 UI 相关, 比如暂停界面, 速通计时器等.
public HudRenderer HudRenderer;

// 一些相关特效的渲染器, 比如泛光, 8a 的热变形, 5a 结尾的冲击波等.
public LightingRenderer Lighting;
public DisplacementRenderer Displacement;
public BloomRenderer Bloom;

对于逻辑的更新我们应在 Update 中做, 而有关渲染的任务我们应该在 Render 中做, 这是因为即使你在 Update 中进行了渲染的调用, 在 Render 开始之前也会被蔚蓝清空. 类似地, 游戏中的暂停的实现原理是停止每帧 Update 的调用而保留 Render 的调用, 那么自然如果你在 Render 里进行逻辑更新你会破坏掉游戏原有的暂停.

生命周期

Scene, Entity, Component 都有各自的生命周期与生命周期方法, 下面会简单介绍.

Scene

Scene 的生命周期看起来是:

graph LR
    A[Begin]
    subgraph "循环"
        B[Update]
        C[Render]
    end
    D[End]

    A --> B
    B --> C
    C --> D

Info

这里实际上省略了一些, Update() 与 Render() 调用前后都有对应的 BeforeUpdate/Render() 与 AfterUpdate/Render() 方法.
实体的添加/移除是在 BeforeUpdate() 中进行的, 所以实际上向场景添加/移除实体到下一帧才会发生.

Info

此外 Everest 为 Scene 添加了一个 Action OnEndOfFrame 的事件, 这个事件会在 Scene.AfterUpdate() 中调用, 即所有实体更新完成后调用.
有需要时可以订阅这个事件做一些跨帧的工作.

场景开始时 Engine 会调用 Scene.Begin(), 然后场景每帧会依次调用 Update() 与 Render(), 直到场景结束.
场景结束时 Engine 会调用 Scene.End(), 然后调用新场景的 Scene.Begin(), 这样就完成了一次场景的切换.

Entity

Entity 的生命周期看起来是:

graph LR
    A[SceneBegin]
    B[Added]
    C[Awake]
    subgraph "循环"
        D[Update]
        E[Render]
    end
    F[Removed / SceneEnd]

    A --> B
    B --> C
    C --> D
    D --> E
    E --> F

实体所属场景的 Scene.Begin() 会同步调用所有实体的 SceneBegin(Scene scene) 方法.
当实体被 Scene.Add(Entity entity) 方法添加到场景时会调用 Added(Scene scene) 方法, 可以在这里做一些准备工作.
当全部同类实体被添加到场景后会调用 Awake(Scene scene) 方法, 可以在这里做一些需要全部同类实体都完成添加后的操作.
一个很好的例子是浮动块 FloatySpaceBlock 的连接, 这是在 Awake 中做的, 为了防止遗漏某些浮动块间的连接就需要在实体都被加入后再连接.

实体被添加到场景后会被依次调用 Update() 与 Render(), 直到被移除出场景或场景结束.

当实体被 Scene.Remove(Entity entity) 方法移除出场景时会调用 Removed(Scene scene), 可以在这里做一些清理工作.
实体所属场景的 Scene.End() 会同步调用所有实体的 SceneEnd(Scene scene) 方法.

Info

实体被 Scene.Remove 移除出场景后不会调用 SceneEnd 方法, 因为场景结束时实体已经不在场景中了.
实体所属场景结束时只会调用 SceneEnd 方法, 并不会把实体从场景中移除, 所以一般清理相关的代码会在 Removed 与 SceneEnd 中都写一份.
此外要注意的是 Scene.Remove 调用后只是把实体加入 "移除队列", 下一帧开始时才会进行实际的移除任务. 下述的组件则是在所有组件完成更新后才会被实际移除.

Component

Component 的生命周期与 Entity 类似, 看起来是:

graph LR
    A[EntityAdded]
    B[Added]
    C[EntityAwake]
    subgraph "循环"
        D[Update]
        E[Render]
    end
    F[Removed / EntityRemoved / SceneEnd]

    A --> B
    B --> C
    C --> D
    D --> E
    E --> F

组件所属实体的 Entity.Added() 会同步调用所有组件的 EntityAdded(Scene scene) 方法.
当组件被 Entity.Add(Component component) 方法添加到实体时会调用 Added(Entity entity) 方法.
组件所属实体的 Entity.Awake() 会同步调用所有组件的 EntityAwake(Scene scene) 方法.

组件被添加到实体后会被依次调用 Update() 与 Render(), 直到被移除出实体, 或实体被移除出场景, 或场景结束.

当组件被 Entity.Remove(Component component) 方法移除出实体时会调用 Removed(Entity entity).
组件所属实体的 Entity.Removed() 会同步调用所有组件的 EntityRemoved(Scene scene) 方法.
组件所属场景的 Scene.End() 会同步调用所有组件的 SceneEnd(Scene scene) 方法.

Info

需要注意的是组件的生命周期方法都是在 Entity 基类中调用的.
在编写实体并重写生命周期方法时记得调用 base.XXX(), 否则组件的生命周期方法不会被调用.

一般来说 base.XXX() 写在开始就可以, 不过有些情况会希望更改 base.XXX() 的调用时机.