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Unity编辑器扩展:使用xNode制作自己的可视化工具(2)

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发表于 2021-11-28 13:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
(本文作者 @对马骑马使用炎拳 )
大家好,我是炎拳。
上一篇文章:皮皮关:使用Xnode制作可视化剧本编辑插件(1),简单的展示了我使用xNode 制作的小工具,这一篇就来分享下Xnode的用法,以及在开发过程中收获的一些编辑器扩展的知识。
在使用xNode 开发前,还是需要略微了解一些Unity3D中的定制特性:例如当你不想在面板上显示你的公开字段,你可以在字段上添加[HideInInspector],它的功能是在Inspector面板中隐藏public属性,没有序列化的功能。


我简单写了一篇读书笔记,给同样是新手的朋友做个参考:
引用书中的一段话简单解释就是:“定制特性其实是一个类型的实例。Mono之所以能跨平台原因便是其符合”公共语言规范(Common Language Specification (CLS))“的要求,根据公共语言规范定制特性类必须直接或者间接从公共抽象类System.Attribute派生。”



F12【HideInInspector】

知道了C#中的特性是从System,Attribute 派生而来的一个类的实例。同样,Unity中C#的游戏脚本也有派生自system.Attribute中的特性,Xnode 中的定制特性同样如此。

<hr/>
1 xNode的用途和下载途径

再简单的介绍下xNode,它是一个完全开源的免费插件,官方文档的介绍很吸引人:

  • xNode是超级用户友好的,直观的,它将帮助您快速了解节点图。由于占用的空间很小,它非常适合作为自定义状态机、对话系统、决策树的基础架构。


xNode官方文档也较为齐全,节省了我很多学习时间,在Github上获取最新的xNode工程,扔到你的Unity工程下就可以使用了,地址在这:
2  xNode的核心概念

援引自官方文档,一个xNode项目由这三个部分组成:
Graph
每个xNode项目都从创建Graph开始,Graph可以看成是你图形化界面的入口,新建一个自定义Graph也很简单,以我的工具为例:
using XNode;

//通过Unity菜单来创建自定义Graph
[CreateAssetMenu(fileName = "DialogueGraph")]
    public class DialogueGraph : NodeGraph
    {
    }然后通过菜单生成新的Graph,Graph中包含了项目中Node列表的信息,可以在面板上直接进行操作:




接着看看自定义Graph的父类NodeGraph,可以发现它也同样是继承了Unity   ScriptableObject的抽象子类,并且提供了丰富的Node相关虚方法:


对ScriptableObject感兴趣的朋友可以自行搜索资料,不懂也没关系,你只要知道它的用法就好:在编辑器会话期间,将数据保存为项目中的资源,这样方便在项目运行的时候使用。
Node:
自定义Graph继承自NodeGraph,自定义的Node继承自Node,一个标准的Node包含单个输入端口和输出端口,通过对任意公开字段添加[Input]或[Output]属性生成:
public class SimpleNode : Node {
    [Input] public float value;
    [Output] public float result;
}Node同样是一个继承自ScriptableObject的抽象类,从Node派生出的任何自定义Node子类,都是有效节点,同时会默认添加到Graph的上下文菜单中,如图所示:


也可以自定义Node的样式和名称
  [CreateNodeMenu("SimpleNode1111111")]
    [NodeWidth(400)]
    [NodeTint(73, 236, 209)]//Node颜色
    public class SimpleNode : Node
    {
        [Input] public float value;
        [Output] public float result;
    }

Port:
端口(port)是节点(Node)之间通信的大门,他们既可以是输入,也可以是输出。一个Node可以包含多个port。
一般只要Unity能序列化的类型都可以作为端口,当然我们可能需要在Node上动态添加或者删除端口,这里就需要去定义单独Node上端口的渲染了,之后会详细说。
这里放个端口的常见用法(在Node类中):获取其连接的node
// Get the connected node.
NodePort otherPort = GetOutputPort("myOutput").Connection
if (otherPort != null) {
  MyNode nextNode = otherPort.node as MyNode;
}
<hr/>
介绍完基础概念,接下来分享下制作这个剧本编辑插件的过程和一些有意思的问题:
首先,我的需求是能快速制作一段类似《星露谷物语》中过场演出,虽然玩家触发剧情的时间和方式都比较随机,但还是每段剧情本身还是遵循传统的树状叙事结构,通过玩家的选择来触发剧情:



树状叙事结构

但在《星露谷物语》中,玩家和NPC对话的过程会时不时穿插一些人物的动作和表情,来丰富演出效果,伴随的可能有对话UI短暂消失等待人物动画播放完成,终止UI点击事件等需求。所以我需要为每一段对话提供一些功能选项,方便快速配置这些功能。
如何定义每段对话也很重要,Xnode Graph所采用的渲染方法来自Unity的EditorWindow类,移动鼠标时会强制调用OnGUI()进行刷新,所以Graph中的Node越多,刷新次数就越多,不少开发者也遇到了大量Node存在时刷新卡顿的问题。如果每段对话都使用一个Node,那200句话可能就要新建一个Graph,并且修改起来十分麻烦,所以最终我希望能在一个Node中尽可能的添加对话,所以对话Node应该是这样:


功能如下:对话依次向下播放,根据对话类型,对话框展示出不同的效果。如果一段对话过长或者遇到了选择分支,也可以更改对话类型来主动生成一个输出端口进行跳转
思路清晰了,但问题是怎么在Xnode上渲染出这样的界面呢?xNode提供了解决方案,首先是更加深入的自定义Node外观,官方提供了一个简单的加法器案例:
// SimpleNode.cs

public class SimpleNode : Node{
    public int a;
    public int b;
    [Output] public int sum;


//获取对应端口的值   
public override object GetValue(NodePort port) {
        return GetSum();
    }

    public float GetSum() {
        return a + b;
    }
}
// Editor/SimpleNodeEditor.cs

//用于关联你需要自定义的Node
[CustomNodeEditor(typeof(SimpleNode))]

public class SimpleNodeEditor : NodeEditor {
    private SimpleNode simpleNode;

    public override void OnBodyGUI() {
        if (simpleNode == null) simpleNode = target as SimpleNode;

        // Update serialized object's representation
        serializedObject.Update();

        NodeEditorGUILayout.PropertyField(serializedObject.FindProperty("a"));
        NodeEditorGUILayout.PropertyField(serializedObject.FindProperty("b"));
        UnityEditor.EditorGUILayout.LabelField("The value is " + simpleNode.GetSum());
        NodeEditorGUILayout.PropertyField(serializedObject.FindProperty("sum"));

        // Apply property modifications
        serializedObject.ApplyModifiedProperties();
    }
}

自定义内容的问题貌似解决了,照葫芦画瓢就好,但如何让xNode根据一个对话列表来生成多个端口呢?官方也提供了一个实验性质的方法-Dynamic Port List:
public class SimpleNode : Node {
    [Output(dynamicPortList = true)] public float[] myArray;
}

看起来图中的节点作为剧本中的选择项不错,但作为对话节点还是过于混乱了,我并不需要每个对话元素都显示一个端口。
好在xNode 给我们提供了自定义绘制列表的方法,实际上最新版本的xNode中已经集成了部分Odin的功能(不知道它怎么打通关节的哈哈),Odin同样是一款绘制Unity界面非常好用的工具,比方说Unity和C#并未支持字典的序列化,在Odin的支持下我们可以很轻松的让字典在Unity Inspector面板中显示并修改:



使用Odin序列化将字典显示在Inspector面板上,Odin直接完成了对应元素的排版,太舒服了

在xNode的界面同样支持Odin,但我对Odin的了解不多,还是没法达成想要的效果,最终还是选择使用Unity自身的编辑器拓展方法,原因也很简单,xNode本身绘制列表的方法也是使用Unity ReorderableList(可重排序列表),其中元素可以自由拖动,非常方便,感兴趣的朋友可以看看这篇文章:
Unity编辑器拓展之二:ReorderableList可重新排序的列表框(复杂使用)_静风霁-CSDN博客
最终我做出来的效果如下:


代码还挺长的,感兴趣的朋友可以直接去上一篇文章中下载工程看看,只提一点很重要的,xNode本身并未考虑到我这样奇葩的需求,一开始我发现并不能通过修改类型自由生成Port,最后在老师的帮助下发现了原因,稍微改了下DynamicPortList这个方法,有需要的朋友自取:
   public static void DynamicPortList(string fieldName, Type type, SerializedObject serializedObject, XNode.NodePort.IO io, XNode.Node.ConnectionType connectionType = XNode.Node.ConnectionType.Multiple, XNode.Node.TypeConstraint typeConstraint = XNode.Node.TypeConstraint.None, Action<ReorderableList> onCreation=null, bool forceReset=false) {
            XNode.Node node = serializedObject.targetObject as XNode.Node;

            var indexedPorts = node.DynamicPorts.Select(x => {
                string[] split = x.fieldName.Split(' ');
                if (split != null && split.Length == 2 && split[0] == fieldName) {
                    int i = -1;
                    if (int.TryParse(split[1], out i)) {
                        return new { index = i, port = x };
                    }
                }
                return new { index = -1, port = (XNode.NodePort) null };
            }).Where(x => x.port != null);
            List<XNode.NodePort> dynamicPorts = indexedPorts.OrderBy(x => x.index).Select(x => x.port).ToList();

            node.UpdatePorts();


            //在这里发现DynamPortList本身会将List缓存到rlc字典里,并且之后每次刷新,不会对list进行更改
            ReorderableList list = null;
            Dictionary<string, ReorderableList> rlc;
            if (reorderableListCache.TryGetValue(serializedObject.targetObject, out rlc)) {
                if (!rlc.TryGetValue(fieldName, out list)) list = null;
            }

            //重写判定,强制对其进行更改
            // If a ReorderableList isn't cached for this array, do so.
            if (list == null || forceReset) {
                SerializedProperty arrayData = serializedObject.FindProperty(fieldName);
                list = CreateReorderableList(fieldName, dynamicPorts, arrayData, type, serializedObject, io, connectionType, typeConstraint, onCreation);
                if (!reorderableListCache.ContainsKey(serializedObject.targetObject))
                {
                    reorderableListCache.Add(serializedObject.targetObject, new Dictionary<string, ReorderableList>() { { fieldName, list } });
                }
                else
                {
                    //对list进行替换
                    rlc[fieldName] = list;
                }
                //if (reorderableListCache.TryGetValue(serializedObject.targetObject, out rlc)) rlc.Add(fieldName, list);
                //else reorderableListCache.Add(serializedObject.targetObject, new Dictionary<string, ReorderableList>() { { fieldName, list } });
            }
            list.list = dynamicPorts;
            list.DoLayoutList();

        }

对话列表中元素的类:
        /*准备用于序列化的对象必须设置 [System.Serializable] 标签
        ,该标签指示一个类可以序列化
        */
        [Serializable]
        public class SingleChatClass
        {
                public int name;
               
                public Sprite emoji;

                public ChatType chatType;
               
                public string content;

        }自定义绘制List及其中元素的方法:
public class MyNodeEditor : NodeEditor {
    public override void OnBodyGUI() {
        // Draw GUI
        NodeEditorGUILayout.DynamicPortList(
            "myFloatList", // field name
            typeof(float), // field type
            serializedObject, // serializable object
            NodePort.IO.Input, // new port i/o
            Node.ConnectionType.Override, // new port connection type
            OnCreateReorderableList); // onCreate override. This is where the magic happens.
    }

//这里你可以选择使用Unity的方法来绘制元素,再传入DynamicportList方法中,这是完全可行的
    void OnCreateReorderableList(ReorderableList list) {
        // Override drawHeaderCallback to display node's name instead
        list.drawHeaderCallback = (Rect rect) => {
            string title = serializedObject.targetObject;
            EditorGUI.Label(rect, title);
        };
    }
}
<hr/>
最后再聊聊程序实现的思路,实际上和树状叙事一样,首先得有一个StartNode,用于定位这段剧本从哪开始;再进入ChatNode或是OptionNode,根据每个元素的类型决定如何播放对话,之后在程序中获取所有的Node,根据类型依次执行就好了。


我在其中又增加了自由触发方法的对话类型,只需要提前在面板上手动注册过方法,就可以在对话过程中自由调用,通过这种方法和Unity Timeline的Signer配合使用,最后大致完成了想要的过场演出~






总结下来,实际上这个工具配合Timeline还是有很多不足,因为暂停和播放TimeLine都是由Graph中的数据控制的,实际上应该由Timeline来主导这一切。这导致我对Timeline播放的时间无法直观的控制,之后可能还会改进。
市面上已经有不少完善强大的剧本编辑插件,但自己造轮子的过程确实收获颇多,最后放个xNode文档链接:
<hr/>(本文作者 @对马骑马使用炎拳 )
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发表于 2021-11-28 13:45 | 显示全部楼层
xNode多了特别卡顿有什么办法解决没
发表于 2021-11-28 13:46 | 显示全部楼层
工程中我写了个文档有提到,Xnode极限基本就是300多个Node左右,主要是因为它使用的Unity渲染GUI的方法来渲染Node,每次鼠标移动都会强制刷新,每个Node的信息也会强制刷新,Node一多刷新次数非常恐怖,可以考虑多建几个Graph,或者写个扩展尽量收缩Node展示的属性(我的工具有写)
发表于 2021-11-28 13:48 | 显示全部楼层
我自己魔改了一套xNode 做了个subgraph。感觉在项目中这个不是个长久的事儿,哎,感觉没法再继续优化了
发表于 2021-11-28 13:51 | 显示全部楼层
节点较多的话可以考虑使用NodeGraphProcessor,基于Unity GraphView,参考这篇博客:https://www.lfzxb.top/nodegraphprocesssor-and-odin/
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