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UE4里的渲染线程

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发表于 2020-3-19 15:55:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
UE4里的渲染线程
[size=13.3333px]
原文:[size=13.3333px]https://www.cnblogs.com/zhouxin/p/6362505.html  

记的上次看过UniRx里的源代码,说是参考微软的响应式编程框架,响应式编程里的一些理论不细说,只单说UniRx里的事件流里的事件压入与执行,与UE4的渲染线程设计有很多相同之处,如果有了解响应式编程相关源码如UniRx,应该对UE4的渲染线程流程容易理解。
  在这先说下UniRx相应事件流的处理,让不了解的同学大致有点印象,如当前线程计划,一般首先有个队列,在相应事件响应后,把相应处理方法填充到队列中,另一边则在队列里,根据先进先出的原则,不断执行队列里的方法。说起来比较简单,主要是这里只拿出UniRx里的一个执行计划的事件流来说,另外的相关响应式编程概念与本文无关,也就不提起来说。
  回到正题,说了UE4渲染流程的设计与上面很多相同,如此,我们先简单来说明下相关UE4里的类,与上面说的来对应。
  FBaseGraphTask: 上面说到事件流,那么这个类在这,就是事件流里的每个事件。
  TGraphTask: FBaseGraphTask的一个子类模版类,模版类要求有方法DoTask.(注意这里,后面要说。相应在此处简单理解成C#里的泛型约束,虽然C#直接做不到这点,可以简接使用泛型约束加接口实现)
  FTaskThreadBase: 简单来说,这个类里放的是事件流,以及相应处理事件流的一些方法,如
    EnqueueFromThisThread: 压入事件流中。
    ProcessTasksUntilQuit: 循环执行事件流里方法,直到有要求结束信号。
    IsProcessingTasks: 是否正在执行方法。
  FNameTaskThread: FTaskThreadBase的子类,简单来说,UE4里内置的用这个,如游戏线程,渲染线程。
  FTaskThreadAnyThread: FTaskThreadBase的子类,简单来说,没有固定用途的用这个,如自己用来做啥做啥。
  FRunnable: 说是线程执行体,是不是有点搞晕了,其实你看下面他渲染线程的子类就明白了。
  FRenderingThread: FRunnable的子类,主要有方法Run调用执行渲染线程的事件流,上面的FTaskThreadBase:rocessTasksUntilQuit这个方法。
  FRunnableThread: 包含一个FRunnable与相应的TLS实现,TLS搜了一下,简单来说,相同的变量,每个线程可以有不同的值。
  FWorkerThread: 包含FTaskThreadBase(事件流)与FRunnableThread(线程执行与TLS)的引用。封装相应对象FTaskThreadBase与FRunnableThread公开。
  FTaskGraphInterface: 可以理解成一个单例管理类,管理所有FWorkerThread(线程与事件流),一般管理类的方法,根据类型得到对应的FWorkerThread等。
  好吧,到这肯定有点晕了,大家最好对着相应代码来理解,那么这些类是如何组成一个渲染线程。
  1。初始准备,FTaskGraphInterface初始化相应的渲染线程所需的FNameTaskThread,以及调用StartRenderingThread,创建渲染线程执行体FRunnable的子类FRenderingThread。注意有个全局变量GIsThreadedRendering开始标为true。
  2。FRenderingThread开始执行RenderingThreadMain,找到渲染线程的FWorkerThread,初始化相应TLS的ID值。如上所说,循环执行FTaskThreadBase:rocessTasksUntilQuit里的事件
  3。点程序退出等,ProcessTasksUntilQuit中断,相应渲染线程上的数据开始清理。
  看到如上,我们肯定会想到2里渲染线程执行的事件是如何来的,在这我们引入一些宏,大家看UE4的源码时,肯定会常见,ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND,ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER后面多参数的版本等。
  这些宏拆开来,都有一个类和一段执行代码,我们根据ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER来说,如下:
ReleaseShaderMap
  首先生成类EURCMacro_ReleaseShaderMap,继承于FRenderCommand,根据传入参数类型生成构造函数,生成一个方法DoTask(见上面TGraphTask类说明),DoTask方法里执行的就是上面代码{}里的一段。
  然后生成一段执行码,简单来说,就是结合上面的类EURCMacro_ReleaseShaderMap生成模版类TGraphTask<EURCMacro_ReleaseShaderMap>,并使用this来初始化对应类型FMaterial*的变量Material.具体看如下宏。
ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER
  相应的ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER_CREATE就是执行代码,在游戏中,因为只有在渲染线程才执行,所以一般来说生成上面的TGraphTask<EURCMacro_ReleaseShaderMap>::CreateTask().ConstructAndDispatchWhenReady(this);在这段代码中,CreateTask创建一个FConstructor实例,ConstructAndDispatchWhenReady用参数this生成EURCMacro_ReleaseShaderMap类的实例,并在后面调用相应FNameTaskThread::EnqueueFromThisThread压入当前FBaseGraphTask到事件流中。
  而后在FRenderingThread中,循环执行事件流中的FBaseGraphTask的Execute,就是对应EURCMacro_ReleaseShaderMap里的ToTask方法。
  最后综合说下ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND等类宏,声明时,生成二段代码,一个是类,类里方法告诉这个事件应该如何执行。二是一段执行码,这段执行码生成一个上面类的TGraphTask模版类,并压入这个TGraphTask到对应的渲染线程的事件流中,当后面在渲染线程执行到后就执行上面类里的ToTask方法。



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