利用服务器进行优化

像 Godot 这样的引擎,由于其更高层次的构建和功能,提供了更多的易用性。它们中的大多数都是通过场景系统来访问和使用的。使用节点和资源可以简化复杂游戏中的项目组织和素材管理。

当然, 总是有缺点的:

  • 那有一个额外复杂层

  • 性能比直接使用简单API要低

  • 无法使用多个线程来控制它们

  • 需要更多的内存.

在很多情况下, 这并不是一个真正的问题(Godot是非常优化的, 大多数操作都是用信号处理的, 所以不需要轮询). 不过, 有时候还是会有这样的情况. 例如, 对于每一帧都需要处理的东西来说, 处理数以万计的实例可能是一个瓶颈.

这种情况会让程序员后悔自己使用的是游戏引擎, 希望能回到更加手动, 更加低层的游戏代码实现中去.

当然,Godot的设计工作中还是可以解决这个问题.

服务器

Godot 有许多非常有趣的设计决定,其中之一就是整个场景系统都是可选的。虽然目前还不能在编译时去除,但你完全可以绕过它。

Godot 在核心中使用了“服务器”的概念。它们是非常底层的 API,用来控制渲染、物理、声音等。场景系统建立在它们之上,直接使用它们。最常见的服务器有:

你只需研究它们的 API 就会意识到,它们所提供的函数全部都是 Godot 允许你所进行的操作的底层实现。

RID

使用服务器的关键是理解资源 ID(Resource ID,即 RID)对象。这些对象是服务器实现的非公开的句柄。它们是手动分配和释放的。几乎服务器中的每个功能都需要 RID 来访问实际的资源。

大多数 Godot 节点和资源都包含这些来自服务内部的 RID,它们可以通过不同的函数获得。事实上,任何继承 Resource 的东西都可以直接转换成 RID。不过并不是所有资源都包含 RID:在这种情况下,RID 为空。可以用 RID 的形式将资源传递给服务器 API。

警告

资源进行了引用计数(请参阅 Reference),但在确定是否仍在使用某个资源时,对资源 RID 的引用没有进行计数。请在服务器外保留资源的引用,并在清除资源时清除其 RID。

对于节点来说, 有很多函数功能可以使用:

请尝试探索你所熟悉的节点和资源,找到获得服务器 RID 的功能。

不建议从已经有节点关联的对象中控制RID. 相反, 服务函数应始终用于创建和控制新的以及与现有的交互.

创建精灵

这是一个简单的例子, 说明如何从代码中创建一个精灵, 并使用低级的 CanvasItem API移动它.

extends Node2D


# VisualServer expects references to be kept around.
var texture


func _ready():
    # Create a canvas item, child of this node.
    var ci_rid = VisualServer.canvas_item_create()
    # Make this node the parent.
    VisualServer.canvas_item_set_parent(ci_rid, get_canvas_item())
    # Draw a texture on it.
    # Remember, keep this reference.
    texture = load("res://my_texture.png")
    # Add it, centered.
    VisualServer.canvas_item_add_texture_rect(ci_rid, Rect2(texture.get_size() / 2, texture.get_size()), texture)
    # Add the item, rotated 45 degrees and translated.
    var xform = Transform2D().rotated(deg2rad(45)).translated(Vector2(20, 30))
    VisualServer.canvas_item_set_transform(ci_rid, xform)

服务器中的 Canvas Item API 允许您向其添加绘制图元。一旦添加,它们就不能被修改。需要清除 Item,并重新添加图元(设置变换时则不然,变换可根据需要多次进行)。

图元的清除方式为:

VisualServer.canvas_item_clear(ci_rid)

将网格实例化到 3D 空间

3D API 与 2D API 不同,所以必须使用实例化 API。

extends Spatial


# VisualServer expects references to be kept around.
var mesh


func _ready():
    # Create a visual instance (for 3D).
    var instance = VisualServer.instance_create()
    # Set the scenario from the world, this ensures it
    # appears with the same objects as the scene.
    var scenario = get_world().scenario
    VisualServer.instance_set_scenario(instance, scenario)
    # Add a mesh to it.
    # Remember, keep the reference.
    mesh = load("res://mymesh.obj")
    VisualServer.instance_set_base(instance, mesh)
    # Move the mesh around.
    var xform = Transform(Basis(), Vector3(20, 100, 0))
    VisualServer.instance_set_transform(instance, xform)

创建 2D 刚体并使用它移动精灵

这将使用 Physics2DServer API创建一个 RigidBody2D, 并在物体移动时移动一个 CanvasItem.

# Physics2DServer expects references to be kept around.
var body
var shape


func _body_moved(state, index):
    # Created your own canvas item, use it here.
    VisualServer.canvas_item_set_transform(canvas_item, state.transform)


func _ready():
    # Create the body.
    body = Physics2DServer.body_create()
    Physics2DServer.body_set_mode(body, Physics2DServer.BODY_MODE_RIGID)
    # Add a shape.
    shape = Physics2DServer.rectangle_shape_create()
    # Set rectangle extents.
    Physics2DServer.shape_set_data(shape, Vector2(10, 10))
    # Make sure to keep the shape reference!
    Physics2DServer.body_add_shape(body, shape)
    # Set space, so it collides in the same space as current scene.
    Physics2DServer.body_set_space(body, get_world_2d().space)
    # Move initial position.
    Physics2DServer.body_set_state(body, Physics2DServer.BODY_STATE_TRANSFORM, Transform2D(0, Vector2(10, 20)))
    # Add the transform callback, when body moves
    # The last parameter is optional, can be used as index
    # if you have many bodies and a single callback.
    Physics2DServer.body_set_force_integration_callback(body, self, "_body_moved", 0)

3D版本应该非常相似, 因为2D和3D物理服务器是相同的(分别使用 RigidBodyPhysicsServer ).

从服务器获取数据

除非你知道自己在做什么,否则尽量不要通过调用函数向 VisualServerPhysicsServerPhysics2DServer 请求任何信息。这些服务器通常会为了性能而异步运行, 调用任何返回值的函数都会使它们停滞, 并迫使它们处理任何待处理的东西, 直到函数被实际调用. 如果你每一帧都调用它们, 这将严重降低性能(而且原因不会很明显).

正因为如此, 这类服务器中的大部分API都被设计成连信息都无法请求回来, 直到这是可以保存的实际数据.