Unity事件系统EventSystem简析

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相关组件和类

EventSystem

Unity事件系统EventSystem简析
1.负责InputModule的切换(因为现在游戏大部分都只有一个StanaloneInputModule,所以切换这部分可以先不考虑)。
2.负责InputModule的激活与反激活。
3.负责Tick整个事件系统。
4.更新InputModule,处理失焦和记录鼠标位置。
5.记录一个Selected对象。

StandaloneInputModule

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1.处理输入的鼠标或触摸事件,进行事件的分发。
2.激活和反激活时负责初始化(选择对象,鼠标位置)和清理无效数据(选择对象、pointerData)。
3.不直接使用Input获取数据,而使用一个MonoBehaviour进行封装,提供切换Input的能力(例如游戏进入了反转模式,点左下角时希望右上角有反应。那么重写一个对应的脚本,在进入这个模式时切换Input脚本就可以)。

Raycaster

Unity事件系统EventSystem简析
Unity事件系统EventSystem简析
1.找到所有被射线检测成功的对象,选排序后第一个对象进行事件分发。

Input类

1.负责获取和封装外部的输入信息,如点击、重力感应等。
2.BaseInput提供和Input类一样的能力,是对Input对象的封装,接口名字都一样,方便输入系统的切换。

Touch类

1.Touch类是一个Touch行为(在屏幕上按下,抬起的过程算一个Touch行为)某一时刻的数据。
2.Touch类包含的信息。
主要分3部分:
<1>每一个Touch行为从开始到结束,有一个唯一Id
<2>当前这个Touch行为所处在的阶段,一共5个阶段

    public enum TouchPhase
    {
        Began = 0,//按下
        Moved = 1,//正在移动
        Stationary = 2,//静止,但没有结束
        Ended = 3,//离开
        Canceled = 4//黑屏等其他因素导致的结束
    }

<3>当前位置,移动距离等信息。
3.Touch行为在绝大多数情况下都是由Began开始,Ended或Canceled结束。
但是我们并没有监听Touch阶段修改的能力(没找到相关的接口),只能通过Input.GetTouch接口在某一时间点(如update中)来循环获取Touch信息。然后通过FingerId,phase来还原一个完整的Touch行为。但这样会有一个问题,通过GetTouch获取的Touch信息可能是不完整的,如:
1.在一个Touch拖动的过程中开始循环调用GetTouch,那么我们得到的Touch就会不是由Began开始的,而是由Moved开始的。
2.在帧数很低,且在一帧内连续点击多次时,可能出现相同FingerId的Touch没有通过Ended结束,然后又直接Began的情况。

所以在将GetTouch获取的数据作为EventSystem的输入数据时,需要将这些特殊情况考虑进去。

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运行流程

总体流程

Unity事件系统EventSystem简析

一次StandaloneInputModule.Process处理流程

以Touch举例
Unity事件系统EventSystem简析
tips:
1.PointerEventData可以理解为对Touch行为的进一步封装,记录了Touch行为信息,如开始位置等,且在此基础上增加了射线检测结果等信息。每一个PointerEventData的生命周期基本上和Touch行为相同。由pressed开始(对应Touch的Began,如缓存中没有对应fingerId的PointerEventData,则新建一个),released结束(对应Touch的Ended或Canceled,从缓存中移除该PointerEventData)。当然对于特殊情况要特殊处理(如上面提到的没有由Began开始的Touch等)。
2.Process主要的工作就是维护PointerEventData的数据,同时根据PointerEventData发出事件。
3.对事件脚本的查找是向上查找的,如C是B的子节点,B是A的子节点。射线检测的结果是C。那么会按C->B->A的顺序去查找可响应该事件的对象。

射线检测流程

这里简单说一下GraphicRaycaster作为举例。

GraphicRaycaster的射线检测

1.GraphicRaycaster是检测同gameobject下canvas中包含的所有Graphic元素是否被射线击中的脚本。
2.Graphic在Onenable,OnDisable,OnBeforeTransformParentChanged,OnTransformParentChanged,OnCanvasHierarchyChanged这几个时间点把自己加入或移除一个以canvas为键值的graphic集合的字典中。
3.具体检测过程:
<1>先从缓存中获取该Canvas下所有的Graphic对象。
<2>处理多显示器问题,先做一波坐标转换。
<3>根据BlockingObjects,对游戏中的3D或2D对象做一次射线检测,保存离相机最近的对象的距离,之后用于对结果的过滤。
<4>先通过RectangleContainsScreenPoint判断射线击中点是否在Graphic的RectTransform中,再通过Graphic自身的Raycast函数进行进一步的检测(检测CanvasGroup,Active状态等)。
<5>最后再做一些测试,如反转剔除,遮挡测试等。

射线检测及排序

1.游戏中所有的Raycaster都进行一次射线检测,获取当前射线击中的所有物体,统一进行排序,选排序后的第一个对象作为射线检测的结果。
2.排序规则
不同Racaster下:
camera.depth
Raycaster.sortOrderPriority 针对ScreenSpaceOverlay
Raycaster.renderOrderPriority 针对ScreenSpaceOverlay
相同Racaster下:
sortingLayer
sortingOrder
depth
distance
index

举例

在手机上按这个方式操作。
Unity事件系统EventSystem简析
其中A上的脚本继承了IPointerEnterHandler,IPointerExitHandler,IPointerDownHandler,IPointerUpHandler,IPointerClickHandler,IDragHandler接口。
B上的脚本继承了IPointerEnterHandler,IPointerExitHandler, IDropHandler接口。
这一系列操作中事件的触发主要依赖于对这几个变量的设置和判定。
①pointerPress:按下时射线击中对象或向上查找的某一挂有继承了IPointerDownHandler或IPointerClickHandler脚本的对象。
②pointerDrag:按下时射线击中对象或向上查找的某一挂有继承了IDragHandler脚本的对象。
③pointerEnter:当前Touch位置发出的射线击中的第一个物体。
④pointerCurrentRaycast:当前位置发出射线的计算结果,包括当前击中的物体等信息。
1.按下
一次完整的touch行为的开始,新生成一个PointerEventData加入缓存中
<1>记录pressPosition,用于开始拖动的判定。
<2>因为当前按下的位置在A上,所以设置pointerEnter为A。且A上的脚本继承了IPointerEnterHandler接口,所以执行A上的PointerEnter函数。
<3>因为当前按下的位置在A上,且A上的脚本继承了IProinterDownHandler、IPointerDragHandler接口,所以设置pointerPress和pointerDrag为A。用于对后续抬起时的Click等事件做判定。同时执行PointerDown函数。
2.拖动
在拖动距离超过Threshold之前什么都不做。超过后开始不停的执行pointerDrag(A)对象上的OnDrag函数。
3.离开A
在离开A时,pointerEnter对象由A变为了null,所以执行pointerEnter(A)对象上的PointerExit函数。
4.拖动
同2。
5.进入B
在进入B时,pointerEnter对象由null变为了B,所以执行pointerEnter(B)上的PointerEnter函数。
6.抬起
touch行为的结束,从缓存中移除这个PointerEventData
<1>执行pointerPress(A)对象上的PointerUp函数。
<2>由于抬起时射线击中的对象是B,而不是pointerPress(A)对象。所以不执行pointerPress(A)对象上的OnClick函数,而执行B上的OnDrop函数。
<3>执行B上的PointExit函数。

小结

1.简单来说EventSysetm的处理过程就是循环获取Touch数据。根据Touch数据来推测完整的Touch行为,来维护对应的PointerEventData,在此基础上进行事件的计算和分发。
2.EventSystem的代码量比较少但特殊处理的地方还挺多的,毕竟一个完善的系统,所有情况都得考虑到位。所以阅读代码时可以先看最核心的Process相关的代码(Touch和Mouse先选一个),像InputModule切换、BaseInput的处理、Touch的特殊情况处理这些可以先略过,把握住核心思路之后再看这些部分。

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原文地址:《Unity事件系统EventSystem简析》 发布于2020-01-20

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