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游戏开发技术--Timeline封装（Unity）

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发表于 2024-7-15 18:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、设计意图

使用Unity中的Timeline功能进行技能效果或者过场剧情开发的都知道，对于Timeline功能的扩展，凡是要扩展以下几个类：

  • TrackAsset：轨道资源，用来创建片段和Playable混合器，提供序列化数据与Binding。
  • PlayableAsset：片段资源，用来创建Playable以及提供序列化数据。
  • PlayableBehaviour：逻辑行为，用来实现Playable具体的业务逻辑。
然而，在扩展过程中，会发现一些不便当的情况，最明显的就是PlayableBehaviour的回调函数，对于不熟悉Playable的开发者来说，需要必然的理解成本。为此，我对Timeline的布局进行了进一步的封装。
二、设计思路

对于TrackAsset和PlayableAsset来说，设计上但愿它们只是提供具体序列化数据，而屏蔽掉对于Playable的创建过程。而对于PlayableBehaviour来说，但愿它仅用于实现业务逻辑，同时提炼回调函数使其友好于普通的Unity游戏开发者，而不需要过多了解Playable的机制。
三、实现方式

1、PlayableBehaviour封装

先来对PlayableBehaviour进行封装，定义BaseBehaviour类，对原有的回调函数使用修饰符sealed，定义通用的回调函数（OnCreate，OnDestroy，OnStart，OnUpdate，OnStop），同时提供一些获取数据的接口（GetData，Time，Duration，Percent）。
全部代码如下：
  1. namespace TimelineKit
  2. {
  3.     using UnityEngine.Playables;
  4.    
  5.     public abstract class BaseBehaviour : PlayableBehaviour
  6.     {
  7.         private bool _started;
  8.         private bool _played;
  9.         private object _playerData;
  10.         private Playable _playable = Playable.Null;
  11.         private PlayableAsset _asset;
  12.         
  13.         public static Playable CreatePlayable<T>(PlayableGraph graph, PlayableAsset data) where T : BaseBehaviour, new()
  14.         {
  15.             var playable = ScriptPlayable<T>.Create(graph);
  16.             T behaviour = playable.GetBehaviour();
  17.             behaviour._asset = data;
  18.             behaviour._playable = playable;
  19.             return playable;
  20.         }
  22.         #region protected  
  24.         protected T GetData<T>() where T : PlayableAsset => _asset as T;
  25.         protected float Time => (float)_playable.GetTime();
  26.         protected float Duration => (float) _playable.GetDuration();
  27.         protected float Percent => (float) (_playable.GetDuration().Equals(0) ? 0 : _playable.GetTime() / _playable.GetDuration());
  29.         #endregion protected
  31.         #region base
  32.         protected virtual void OnCreate() { }
  33.         protected virtual void OnDestroy() { }
  34.         protected virtual void OnStart(object binding) { }
  35.         protected virtual void OnUpdate(object binding, float deltaTime) { }
  36.         protected virtual void OnStop(object binding) { }
  37.         #endregion base
  39.         #region sealed
  40.         public sealed override void OnBehaviourPlay(Playable playable, FrameData info)
  41.         {
  42.             if (_played)
  43.                 return;
  44.             _started = false;
  45.             _played = true;
  46.         }
  48.         public sealed override void OnBehaviourPause(Playable playable, FrameData info)
  49.         {
  50.             if (!_played)
  51.                 return;
  52.             OnStop(_playerData);
  53.             _played = false;
  54.         }
  56.         public sealed override void OnPlayableCreate(Playable playable)
  57.         {
  58.             OnCreate();
  59.         }
  61.         public sealed override void OnPlayableDestroy(Playable playable)
  62.         {
  63.             OnDestroy();
  64.         }
  66.         public sealed override void OnGraphStart(Playable playable) { }
  68.         public sealed override void OnGraphStop(Playable playable) { }
  70.         public sealed override void PrepareData(Playable playable, FrameData info) { }
  72.         public sealed override void PrepareFrame(Playable playable, FrameData info) { }
  74.         public sealed override void ProcessFrame(Playable playable, FrameData info, object playerData)
  75.         {
  76.             if (!_played)
  77.                 return;
  78.             if (!_started)
  79.             {
  80.                 _started = true;
  81.                 _playerData = playerData;
  82.                 OnStart(_playerData);
  83.             }
  84.             OnUpdate(_playerData, info.deltaTime);
  85.         }
  86.         #endregion sealed
  87.     }
  88. }
复制代码
2、PlayableAsset封装

为了和对应的PlayableBehaviour进行绑定，这里使用泛型对PlayableAsset进行封装，定义类型BaseClipAsset<T>，并实现了CreatePlayable的方式。因此担任此类型的子类只需要提供序列化数据即可。
全部代码如下：
  1. namespace TimelineKit
  2. {
  3.     using UnityEngine;
  4.     using UnityEngine.Playables;
  5.    
  6.     public class BaseClipAsset<T> : PlayableAsset where T : BaseBehaviour, new()
  7.     {
  8.         public sealed override Playable CreatePlayable(PlayableGraph graph, GameObject owner)
  9.         {
  10.             return BaseBehaviour.CreatePlayable<T>(graph, this);
  11.         }
  12.     }
  13. }
复制代码
3、TrackAsset封装

TrackAsset的封装和PlayableAsset的封装思路类似，也是对Create方式进行重载权限设置，定义了BaceTrackAsset和BaceTrackAsset<T>两种类型，此中使用泛型的类型可以用来创建Mixer混合器。
全部代码如下：
  1. namespace TimelineKit
  2. {
  3.     using UnityEngine;
  4.     using UnityEngine.Playables;
  5.     using UnityEngine.Timeline;
  7.     public class BaseTrackAsset : TrackAsset
  8.     {
  9.         protected sealed override Playable CreatePlayable(PlayableGraph graph, GameObject gameObject, TimelineClip clip)
  10.         {
  11.             return base.CreatePlayable(graph, gameObject, clip);
  12.         }
  14.         public sealed override Playable CreateTrackMixer(PlayableGraph graph, GameObject go, int inputCount)
  15.         {
  16.             return base.CreateTrackMixer(graph, go, inputCount);
  17.         }
  18.     }
  20.     public class BaseTrackAsset<T> : TrackAsset where T : BaseBehaviour, new()
  21.     {
  22.         protected sealed override Playable CreatePlayable(PlayableGraph graph, GameObject gameObject, TimelineClip clip)
  23.         {
  24.             return base.CreatePlayable(graph, gameObject, clip);
  25.         }
  27.         public sealed override Playable CreateTrackMixer(PlayableGraph graph, GameObject go, int inputCount)
  28.         {
  29.             var mixer = BaseBehaviour.CreatePlayable<T>(graph, this);
  30.             mixer.SetInputCount(inputCount);
  31.             return mixer;
  32.         }
  33.     }
  34. }
复制代码
四、使用案例

使用上面包装好的Timeline组件，可以很容易的对Timeline功能进行扩展，例如我们要实现一个Timeline控制光强的功能。
TrackAsset：
  1. namespace TimelineKit
  2. {
  3.     using UnityEngine;
  4.     using UnityEngine.Timeline;
  5.    
  6.     [TrackColor(1f,1f,0f)]
  7.     [TrackClipType(typeof(LightClipAsset))]
  8.     [TrackBindingType(typeof(Light))]
  9.     public class LightTrackAsset : BaseTrackAsset { }
  10. }
复制代码
BaseClipAsset实现：
  1. namespace TimelineKit
  2. {
  3.     public class LightClipAsset : BaseClipAsset<LightBehaviour>
  4.     {
  5.         public float StartIntensity;
  6.         public float EndIntensity;
  7.     }
  8. }
复制代码
BaseBehaviour实现:
  1. namespace TimelineKit
  2. {
  3.     using UnityEngine;
  5.     public class LightBehaviour : BaseBehaviour
  6.     {
  7.         protected override void OnUpdate(object binding, float deltaTime)
  8.         {
  9.             if (binding is Light light)
  10.             {
  11.                 var data = GetData<LightClipAsset>();
  12.                 light.intensity = Mathf.Lerp(data.StartIntensity,data.EndIntensity, Percent);
  13.             }
  14.         }
  15.     }
  16. }
复制代码
做了个简易的场景，最终效果如下：


https://www.zhihu.com/video/1630530910461411328

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