Hazel学习笔记：编辑器

经过一段时间的挣扎，终于决定要向完整的3D编辑器出发了，还是Hazel游戏引擎的框架进行完善，对于游戏脚本仍然沿用之前的 Lua 脚本，对于后端仍然保留OpenGL作为后端图形API，以此两点作为与原Hazel引擎的不同之处。

本篇内容不涉及ImGUI使用教程。

新增功能如下：

UUID生成器、UUID组件
新增组件之间父子关系，子只保存对父的相对坐标
- 对每个组件而言，当父子关系发生变化时，坐标也要相应的进行变化
编辑器窗口
- 视图窗口（Viewport）、属性窗口（Property）、组件树、窗口支持拖拽
独立的Camera（EditorCamera）
鼠标拾取
引入 ImGui 的 ImGuizmo，使得实体支持手柄拖动修改（QWER：关闭平移旋转缩放）
引入 Line、Circle 绘制，增强编辑器 Debug 能力
添加Scene拷贝能力，用来支持播放、暂停功能。
添加 Project，定制项目文件格式，统一管理脚本、资源、场景文件

父子关系

以场景为单位，在场景中新增实体时，为每个实体附加一个UUID组件和关系组件：

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Entity Scene::CreateEntityWithUUID(UUID uuid, const std::string& name)
{
    Entity entity = { m_Registry.create(), this };
    entity.AddComponent<IDComponent>().ID = uuid;	// UUID
    entity.AddComponent<RelationshipComponent>();	// Relationship
    // ...
    m_EntityIDMap[uuid] = entity.m_EntityHandle;    // uuid 与组件映射 
    return entity;
}

定义常用组件接口：

查找：

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Entity Scene::FindEntityByUUID(UUID uuid)
{
    if (auto it = m_EntityIDMap.find(uuid); it != m_EntityIDMap.end())
        return Entity{ it->second, this };
    return Entity{};
}

实体销毁：

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void Scene::DestroyEntity(Entity entity)
{
    // 递归销毁子实体
    if (entity.HasComponent<RelationshipComponent>())
    {
        auto children = entity.Children();
        for (auto childId : children)
        {
            Entity child = FindEntityByUUID(childId);
            if (child)
                DestroyEntity(child);
        }

        // 移除自己
        Entity parent = entity.GetParent();
        if (parent)
            parent.RemoveChild(entity);
    }

    // 从 UUID 映射中移除
    if (entity.HasComponent<IDComponent>())
        m_EntityIDMap.erase(entity.GetComponent<IDComponent>().ID);

    m_Registry.destroy(entity.m_EntityHandle);
}

取消实体的父：

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void Scene::UnparentEntity(Entity entity, bool convertToWorldSpace)
{
    Entity parent = FindEntityByUUID(entity.GetParentUUID());

    std::erase(parent.Children(), entity.GetUUID());

    if (convertToWorldSpace)
        ConvertToWorldSpace(entity);

    entity.SetParentUUID(0);
}

设置父子关系：

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void Scene::ParentEntity(Entity entity, Entity parent)
{
    // 防止关系成环
    if (parent.IsDescendantOf(entity))
    {
        UnparentEntity(parent);

        Entity newParent = FindEntityByUUID(entity.GetParentUUID());
        if (newParent)
        {
            UnparentEntity(entity);
            ParentEntity(parent, newParent);
        }
    }
    else
    {
        Entity previousParent = FindEntityByUUID(entity.GetParentUUID());
        if (previousParent)
            UnparentEntity(entity);
    }

    entity.SetParentUUID(parent.GetUUID());
    parent.Children().push_back(entity.GetUUID());

    ConvertToLocalSpace(entity);
}

坐标转换：

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// 对于：Parent Translation(100, 200) Child Translation(130, 200)
// 最后Child Translation(30, 0)
void Scene::ConvertToLocalSpace(Entity entity)
{
    Entity parent = FindEntityByUUID(entity.GetParentUUID());
    if (!parent)
        return;

    auto& transform = entity.Transform();
    glm::mat4 parentTransform = GetWorldSpaceTransformMatrix(parent);
    glm::mat4 localTransform = glm::inverse(parentTransform) * transform.GetTransform();
    transform.SetTransform(localTransform);
}

// 世界矩阵 * 偏移量：转换坐标为世界坐标
void Scene::ConvertToWorldSpace(Entity entity)
{
    Entity parent = FindEntityByUUID(entity.GetParentUUID());
    if (!parent)
        return;

    glm::mat4 worldTransform = GetWorldSpaceTransformMatrix(entity);
    auto& entityTransform = entity.Transform();
    entityTransform.SetTransform(worldTransform);
}

// 递归获取位置矩阵
glm::mat4 Scene::GetWorldSpaceTransformMatrix(Entity entity)
{
    glm::mat4 transform(1.0f);

    Entity parent = FindEntityByUUID(entity.GetParentUUID());
    if (parent)
        transform = GetWorldSpaceTransformMatrix(parent);

    return transform * entity.Transform().GetTransform();
}

最终渲染时通过 GetWorldSpaceTransformMatrix 获取实体在世界中的实际位置。

Hazel学习笔记：编辑器#

父子关系#

Windows下窗口拖拽方案#

Hazel学习笔记：编辑器

父子关系

Windows下窗口拖拽方案