Blitz.Engine: Asset System

• Anforderungserklärung und Architekturübersicht
• Asset-Lebenszyklus
• Detaillierte Übersicht über die AssetManager-Klasse
• Integration in ECS
• GlobalAssetCache

Anforderungen und Gründe

1. Automatische Speicherverwaltung , dh die Freigabefunktion für das Asset muss nicht aufgerufen werden. Das heißt, sobald alle externen Objekte, die das Asset verwenden, zerstört werden, wird das Asset zerstört. Die Motivation hier ist einfach - schreiben Sie weniger Code. Weniger Code bedeutet weniger Fehler.
2. , ( AssetManager’a). , . — . , «» .
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3. . : . , .
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5. Priorisieren Sie das Laden von Assets . Es gibt nur 3 Prioritätsstufen: Hoch, Mittel, Niedrig. Innerhalb derselben Priorität werden Assets in der Reihenfolge der Anforderung geladen. Stellen Sie sich eine Situation vor: Ein Spieler klickt auf „Zum Kampf“ und das Laden des Levels beginnt. Gleichzeitig fällt die Aufgabe, das Sprite des Ladebildschirms vorzubereiten, in die Download-Warteschlange. Da jedoch einige der Level-Assets vor dem Sprite in die Warteschlange geraten sind, schaut der Spieler einige Zeit auf den schwarzen Bildschirm.

Einige Implementierungsdetails

• Type: Laufzeitinformationen zu einem Typ. Dieser Typ ähnelt dem Typ Typeaus der C # -Sprache, mit der Ausnahme, dass er keinen Zugriff auf die Felder und Methoden des Typs bietet. Enthält: Typname, eine Reihe von Zeichen wie is_floating, is_pointer, is_constusw. Die Methode Type::instance<T>gibt innerhalb eines Anwendungsstarts eine Konstante zurück const Type*, mit der Sie das Formular überprüfen könnenif (type == Type::instance<T>())
• Any: Ermöglicht das Packen des Werts eines beliebigen beweglichen oder kopierbaren Typs. Das Wissen darüber, welcher Typ verpackt ist, Anywird als const gespeichert Type*. Anyweiß, wie man einen Hash anhand seines Inhalts berechnet und wie man Inhalte auf Gleichheit vergleicht. Auf dem Weg können Sie Konvertierungen vom aktuellen Typ in einen anderen durchführen. Dies ist eine Art Umdenken jeder Klasse aus der Standardbibliothek oder der Boost-Bibliothek.

Asset = std::shared_ptr<T>

1. Um ein Asset zu erstellen, muss letzteres als Datei auf der Festplatte dargestellt werden, wodurch die Möglichkeit entfällt, Laufzeit-Assets basierend auf anderen Assets zu erstellen.
2. . , GPUProgram (defines). , .
3. , .
4. .

class Texture: public AssetBase
{
public:
    struct PathKey
    {
        FilePath path;
        size_t hash() const;
        bool operator==(const PathKey& other);
    };

    struct MemoryKey
    {
        u32 width = 1;
        u32 height = 1;
        u32 level_count = 1;
        TextureFormat format = RBGA8;
        TextureType type = TEX_2D;
        Vector<Vector<u8*>> data; // Face<MipLevels<Image>>

        size_t hash() const;
        bool operator==(const MemoryKey& other);
    };
};

class TextureSerializer: public IAssetSerializer
{
};

class AssetManager final
{
public:
    template<typename T>
    Asset<T> get_asset(const Any& key, ...);
    Asset<AssetBase> get_asset(const Any& key, ...);
};

int main()
{
   ...
   Texture::PathKey key("/path_to_asset");
   Asset<Texture> asset = asset_manager->get_asset<Texture>(key);
   ...

   Texture::MemoryKey mem_key;
   mem_key.width = 128;
   mem_key.format = 128;
   mem_key.level_count = 1;
   mem_key.format = A8;
   mem_key.type = TEX_2D;
   Vector<u8*>& mip_chain = mem_key.data.emplace_back();
   mip_chain.push_back(generage_sdf_font());
   
   Asset<Texture> sdf_font_texture = asset_manager->get_asset<Texture>(mem_key);
};

Type::instance<MyAsset::PathKey>

• Zuordnung und Freigabe eines Asset-Objekts eines bestimmten Typs.
• Laden eines Assets eines bestimmten Typs.
• Kompilieren einer Liste von Dateipfaden, auf deren Grundlage das Asset erstellt wird. Diese Liste wird für den Mechanismus zum erneuten Laden von Assets benötigt, wenn sich eine Datei ändert. Es stellt sich die Frage: Warum die Liste der Pfade und nicht ein Pfad? Einfache Assets wie Texturen können wirklich auf der Basis einer einzelnen Datei erstellt werden. Wenn wir uns jedoch den Shader ansehen, werden wir sehen, dass der Neustart nicht nur erfolgen sollte, wenn der Shadertext geändert wird, sondern auch, wenn die mit dem Shader verbundene Datei über die include-Direktive geändert wird.
• Asset auf Festplatte speichern. Es wird sowohl beim Bearbeiten von Assets als auch beim Vorbereiten von Assets für das Spiel aktiv verwendet.
• Gibt die unterstützten Schlüsseltypen an.

Ein Serializer - mehrere Arten von Schlüsseln

1. Der Pfad zur Shader-Datei.
2. Liste der Präprozessordefinitionen.
3. Die Phase, für die der Shader zusammengestellt und kompiliert wird (Vertex, Fragment, Compute).
4. Der Name des Einstiegspunkts.

Ein Asset - mehrere Arten von Schlüsseln

1. , , , . , .
2. - , . , .

Epilog

1. Verwenden einer benutzerdefinierten Struktur als Asset-Schlüssel, nicht als Dateipfad.
2. Laden von Assets nur im asynchronen Modus.
3. Ein flexibles Schema für die Verwaltung der Asset-Freigabe (ein Asset - mehrere Arten von Schlüsseln).
4. Die Möglichkeit, Assets desselben Typs unter Verwendung verschiedener Datenquellen zu empfangen (Unterstützung für mehrere Schlüsseltypen in einem Serializer).