Unity3D UGUI工作原理详解：从输入处理到事件响应

Unity3D UGUI工作原理详解：从输入处理到事件响应

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/zhaocg00/article/details/118999234

Unity3D的UGUI（Unity Graphical User Interface）是游戏开发中不可或缺的一部分，它负责处理玩家输入、封装处理结果、传递数据以及响应玩家操作。本文将深入探讨UGUI的工作原理，帮助开发者更好地理解其背后的机制。

在Unity场景中创建一个Canvas时，编辑器会自动创建一个名为EventSystem的对象，其中包含EventSystem和StandaloneInputModule组件。这些组件是如何工作的？为什么点击按钮可以触发其onClick事件？本文将为您揭示UGUI的神秘面纱。

UGUI的工作流程可以概括为以下四个步骤：

1. 处理玩家输入
2. 封装处理结果
3. 传递包装好的数据
4. 响应玩家输入

1. 处理玩家输入

InputModule负责处理玩家的各种输入，包括键盘输入、鼠标输入和触屏输入等。对于UI来说，键盘输入主要用于Submit和Navigation，而本篇文章主要以鼠标输入为例展开说明。

除了Unity提供的StandaloneInputModule和TouchInputModule之外，我们还可以通过泛化BaseInputModule来自定义InputModule。处理过程主要是重写父类的Process函数，在其内部对鼠标光标的各种状态进行计算和标记。

详细展开来看这个处理过程做了哪些事情：

• 射线检测：EventSystem中的一个方法，以光标所在的屏幕坐标为起点向UI投一条射线，检查射线所穿过的所有UI控件（UI是分层的哦，在顶层的当然是先被照射的，当然免不了有些UI控间是忽略射线检测的），并提取其中第一个照射到的控件。
• 检查鼠标按键的状态：鼠标左键、中键、右键
• 处理鼠标按下（Press）、移动（进入（Enter）了哪个控件了又离开（Exit）哪个控件了）、拖拽（Drag），鼠标的三个按键都要做一下（移动的部分在处理鼠标中键和右键的时候不需要了）。

下面这幅图简单概括了一下EventSystem相关的UML类图：

EventSystem的作用

• 管理游戏中的InputModule
• 驱动InputModule的Update和Process
• 做射线检查 和 射线结果的层级比较

如果把InputModule比喻成车轮子，那么EventSystem就是发动机，发动机不转，轮子怎么能跑呢？别告诉我用手推。

2. 封装处理结果

无论是哪一种InputModule，它们的共同目标便是将用户输入封装成一个EventData。其实，在处理的过程中就顺带把要封装的封装了，而不是处理完了之后再统一封装，因为有时候后面的处理步骤是需要前面的步骤的处理结果的。

EventData的UML类图如下：

我们着重看一下PointerEventData， PointerEventData中封装了鼠标数据，如：

• 当前光标指向的是哪个物体 - pointerPress
• 是否正在拖拽 - dragging
• 点击次数（双击的时候是2） - clickCount
• 按下时坐标 - pressPosition
• 当前坐标 - position

Q&A

1. Unity如何知道光标指向了哪个控体？
   答：一条射线打上去，看先射到了哪个，Raycaster就是干这个事的

2. 如何判断正在拖拽？
   答：因为已经记录了按下时的坐标，又知道当前坐标，如果二者之差大于拖拽的阈值，则认为在拖拽，这个是在PointerInputModule里判断的。

3. 传递包装好的数据（BaseEventData）

现在你知道Unity里通过 InputModule 把用户的输入处理完之后包装到BaseEventData里，那么接下来呢？这个EventData怎么处理？答案当然是要传递给我们的UI组件了，然而如何传递呢？

我们知道，鼠标光标事件其实是多种多样的，比如：光标按下（Down）、抬起（Up）、进入（Enter）、离开（Exit），如果按下和抬起的时间很短又可以产生点击事件（Click），对于每一种事件都可以定义为一个接口，例如：IPointerDownHandler、IPointerUpHandler、IPointerEnterHandler、IPointerExitHandler、IPointerClickHandler，为了统一操作这些接口，我们让它们都继承自IEventSystemHandler。

不同的UI组件可以选择性的支持这些鼠标事件，比如有的控件我们就是不希望它响应点击事件，那么不让它实现IPointerClickHandler的接口就行了

这就有了下面这个类图：

注：上面这张图因画面仅提供了部分Pointer相关的几个接口，除此之外还有很多，可以参考源码中的IEventSystemHandler

理论上来讲，既然我们（通过raycaster）已经知道了光标落在了哪一个GameObject上，那么我们就可以调用该GameObject所实现的任意一个接口的接口函数。

因此举例，既然Button实现了IPointerClickHandler接口，那么对于一个按钮控件来说，当光标点击事件到来时，就可以调用到它的Button组件（as IPointerClickHandler）的OnPointerClick函数。

上面虽然只用一句话就描述完了，但是真正对于一个UI系统来说，由于事件种类的复杂性，所以还是要花一定的心思来想想如何架构的，UGUI中把事件的触发封装到了一个叫ExecuteEvents 的类里面。

ExecuteEvents中定义了一个叫EventFunction的泛型委托，以及该委托的一堆实例（注），另外它还提供了两个静态方法 Execute 和 ExecuteHierachy，前者是目标控件身上所有实现了泛型T类型组件都 执行泛型T的接口函数，后者则是按着层级面板向上递归查询，直到找到一个实现T接口的组件后执行泛型T的接口函数（例如ScrollView的滚动）。

读上去不太容易理解，其实就是一个数据分发的过程，前者是给身上每一个有需要的组件都发，如果有组件接收则返回true，如果没有，那就当啥也没发生（返回false）；后者是，如果它自己身上没有组件需要这个数据，就向上找它父物体，父物体也不要那就去找它父物体的父物体，这么一直向上找下去，直到找到有某位大哥接收了（返回这个大哥GameObject的引用）或者到了根节点没法再往上找了（最终数据还是没人要，返回null）。

（注）所谓的“一堆实例”是说，每一个IEventSystemHandler在这里都对应有一个委托实例。

下面是这两个方法的具体参数：

public static bool Execute<T>(GameObject target, BaseEventData eventData, EventFunction<T> functor) where T : IEventSystemHandler{
    ...
}
public static GameObject ExecuteHierarchy<T>(GameObject root, BaseEventData eventData, EventFunction<T> callbackFunction) where T : IEventSystemHandler{
    ...
}

对于一个已知的target（ExecuteHierarchy其实也是在寻找一个target），在C#中我们很容易使用GetComponents来获取其身上的所有组件，然后用 is 来判断是否实现了某个接口（T），如果实现了，则使用functor把eventData传递给这个组件，源码中是这样写的：

functor(arg, eventData)

这里的arg就是代表了组件列表中的其中一个组件

其实就相当于arg.OnPointerXXX(eventData)

functor的内部实现其实就是调用arg各自的接口函数了, 以IPointerClickHandler举例：

private static readonly EventFunction<IPointerClickHandler> s_PointerClickHandler = Execute;
private static void Execute(IPointerClickHandler handler, BaseEventData eventData)
{
    TriggerExecuteEvent(GetEventName(typeof(IPointerClickHandler)), handler, eventData);
    handler.OnPointerClick(ValidateEventData<PointerEventData>(eventData));
}

这样就把eventData传给了我们的目标组件了

4. 响应玩家输入

经过上面说了一堆，你大概明白了，原来UnityUGUI是先把数据处理了一下，并标记了一些状态然后传递给UI组件，那么UI组件拿到这个数据后怎么响应呢？或者说，我们的游戏内容如何响应玩家的输入呢？

答案是：事件

我们前文中所讲的事件只是针对鼠标而言，鼠标点击了发出来了一个点击事件，鼠标进入了产生一个进入事件，这个事件需要在UI组件中定义出来，供我们开发业务逻辑时监听。

例如：按钮 Button 便定义了一个onClick事件，因此我们便可以使用

btn.onClick.AddListener(DoSomethingFunc);

来监听这个事件了。

那么何时会触发这个onClick呢？回顾上一节我们讲的，UGUI把封装好的数据传递给UI组件，那么这些组件在调用其对应类型的接口函数时，便会触发相应事件。对于IPointerClickHandler按钮来说，鼠标点击一个按钮时，便会调用它的OnPointerClick接口，在OnPointerClick中释放onClick事件。

接下来便是监听onClick去编写业务逻辑了。其他事件同理，美滋滋~

本文原文来自CSDN