[Unity] Playables学习整理 - 1

johnsoncodehk · 发表于 2023-1-27 14:15

环境

Playables的定义

Playables包含三个部分：Playable、PlayableOutput、PlayableGraph

图1 PlayableGraph

图2 PlayableOutput

图3 Playable

【Playable】代表各种可播放物的数据与行为。参考上图，除了Output外的所有节点都是Playable。
【PlayableOutput】它将输入Playable处理后的的状态信息，反应到场景中的Unity对象上，从而使播放效果呈现出来。
【PlayableGraph】它是Playables这套系统的容器与管理器。它负责创建、销毁各种Playable、PlayableOutput的节点，也管理节点间的关系。
<hr>从类的角度看Playables（逻辑/行为部分）

图4 Playables类图

PlayableGraph中的节点只能是PlayableOutput或Playable类型（它们的子类型也可以，都归属到这两种类型里）。PlayableOutput与Playable的结构、实现方式都是相似的，只是用途不同，并且在目前的项目使用中基本用不到自定义的PlayableOutput，因此 后面只针对Playable做一些说明。
Playable是所有可播放物(见图3)的基类型(不是基类)，因此它们可以隐式转换为Playable（通过PlayableHandle实现）。Playable只能由Unity定义好后给我使用，我们无法完全自定义一个Playable结构出来，因为要用到C#侧的internal接口，并在native层实现具体的逻辑。
Unity为我们提供了拓展Playable的能力，那就是ScriptPlayable<T>:IPlayable与PlayableBehaviour:IPlayableBehaviour。
ScriptPlayable<T>是Unity定义好的一个Playable子类型，它只是一个空壳，所有的逻辑都由PlayableBehaviour来实现，而IPlayableBehaviour是我们可以自己实现拓展的。从设计模式角度来看，ScriptPlayable<T>就是一个适配器(Adapter)，它将IPlayableBehaviour转换为IPlayable给PlayableGraph使用。
（反过来说，我们要拓展Playable，只能实现IPlayableBehaviour或者继承PlayableBehaviour，来定义自己的Behaviour类。并用ScriptPlayable<T>将Behaviour进行包装后，传递给PlayableGraph使用。）
PlayableHandle这个结构在其他文章中几乎没有提到过，但是它很重要。Handle是Playable是这套系统访问native层的接口，它持有相关对象的指针。PlayableHandle是访问所有Playable的Handle，无论是基类型Playable还是子类型AnimationClipPlayable、AnimationMixerPlayable，都借助PlayableHandle访问native里的接口。
<hr>分析Unity的设计点

下面列举几个，自己猜测出来的，Unity团队在Playables这套系统中的设计点：

1、Playable与PlayableOutput
它们都是空壳子，真正的接口在其对应的Handle里(并且功能的实现是在native层)。相关的Extensions类也只是把Handle的接口开放出来。定义这些空壳，是为了在C#层能够使用native提供的功能。

2、IPlayable与IPlayableOutput
这两个interface的存在是为了在C#中提供接口约束能力，并不承担实际功能或代码设计的目的。因为Playables相关的基础接口都采用struct实现，而struct是不能继承的。Unity底层通过Handle结构模拟了一种struct继承的实现方式（struct相互转换），并通过定义interface对一些接口的使用进行强制约束。

3、如何实现Playable与其子类型的相互转换
如前所述，所有的Playable结构(struct)都是空壳，只提供了访问native的接口，它们的实质都在于PlayableHandle。只要PlayableHandle保存的指针是同一个，创建新的基类型或者子类型的实例，即可完成相互转换。
为了更符合面向对象的用法，Unity在每个子类型中都通过声明转换操作符(implicit、explicit)的方式，实现Playable与子类型的相互转换。例：
public static implicit operator Playable(AnimationMixerPlayable playable);public static explicit operator AnimationMixerPlayable(Playable playable);
4、IPlayableBehaviour存在的意义
这里其实我没搞很明白，甚至有些迷惑！！
PlayableBehaviour是实现(implement)了IPlayableBehaviour的C#类，注意这里是类(class)了，不是结构体(struct)。从这个小点也可以看出，它本身不是Playable，而是用于拓展Playable的另一套东西。
PlayableBehaviour是一个抽象类(abstract)，它为所有IPlayableBehaviour的接口都只提供了空实现，即：空的虚方法(virtual)。这里我能理解到的用途是 简化拓展的代码量，因为IPlayableBehaviour提供的是一组生命周期的接口（类似Awake、Start、Update），我们只需要实现自己需要的几个即可，没必要把所有接口都写出来。PlayableBehaviour的存在，就为我们提供了，可以按需实现的便利。
Unity官方Scripting API文档里介绍PlayableBehaviour，说它是所有自定义Playable脚本的基类。言下之意，我们拓展Playable时，应该继承PlayableBehaviour，而不是实现IPlayableBehaviour。但是有两个点凑在一起，使得这个设定很奇怪：

令人困惑的也是两点：

既然设定PlayableBehaviour为所以自定义的基类，那么为啥还要定义IPlayableBehaviour?
这里不需要模拟继承；IPlayableBehaviour里的接口又不全。所有Playable接口，接收的都是IPlayableBehaviour类型，那么PrepareData是如何被调用的？

参考文章

Playable API：定制你的动画系统
The PlayableGraph
Playable

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

[Unity] Playables学习整理 - 1

本帖子中包含更多资源