Unigine整合Myra UI Library全纪录（2）：渲染
TextureQuadBatcher由于Unigine没有SpriteBatch类似物，需要手动实现一个。当然用Unigine.Ffp直接来搞也可以，只不过效率就会差一些了。
因为我打算同时用Myra和ImGui.NET，因此这里偷了个懒，去借用Unigine示例里整合ImGui.NET用的Shader/Material了。不打算用ImGui的可以去把unigine-imgui-csharp-integration-sample\data\imgui.basemat拷贝到自己项目的data目录下。
接下来按照它这个Shader使用顶点的方式，定义顶点格式（其实就是ImGui的顶点格式）：
struct VertexLayout(VertexPositionColorTexture vertexData)
{
public vec2 Position = new(vertexData.Position.X, vertexData.Position.Y);
public vec2 TexCoord = new(vertexData.TextureCoordinate.X, vertexData.TextureCoordinate.Y);
public uint Color = vertexData.Color.PackedValue;
}VertexPositionColorTexture是Myra传递过来的顶点数据格式。
接下来声明几个会用到的常量和变量：
const int MaxSprites = 2048;
const int MaxVertices = MaxSprites * 4;
const int MaxIndices = MaxSprites * 6;
readonly MeshDynamic quadMesh;
readonly Material quadMaterial;
Texture? lastTexture;
readonly VertexLayout[] vertexData = new VertexLayout;
int vertexCount;指定一次最多绘制2048个图元，这个数量已经很多了，再多会导致Mesh的Index尺寸超过65536，效率就会有所降低（Unigine的Index是4字节int）。
MeshDynamic是Unigine的动态Mesh对象，创建并指定顶点格式的过程也很简单：
quadMesh = new MeshDynamic(MeshDynamic.USAGE_DYNAMIC_VERTEX);
var vertexFormat = new MeshDynamic.Attribute;
vertexFormat.type = MeshDynamic.TYPE_FLOAT;
vertexFormat.offset = 0;
vertexFormat.size = 2;
vertexFormat.type = MeshDynamic.TYPE_FLOAT;
vertexFormat.offset = 8;
vertexFormat.size = 2;
vertexFormat.type = MeshDynamic.TYPE_UCHAR;
vertexFormat.offset = 16;
vertexFormat.size = 4;
quadMesh.SetVertexFormat(vertexFormat);注意在创建的时候，指定USAGE_DYNAMIC_VERTEX，而不是USAGE_DYNAMIC_ALL。由于Myra会让我们绘制的全都是单纯的Quad，因此Index可以完全不动，提前创建好就不再更改了：
var indexData = new int;
for (int i = 0, j = 0; i < MaxIndices; i += 6, j += 4) {
indexData = j + 0;
indexData = j + 1;
indexData = j + 2;
indexData = j + 3;
indexData = j + 2;
indexData = j + 1;
}
quadMesh.SetIndicesArray(indexData);
quadMesh.FlushIndices();顺便把Material也创建好：
quadMaterial = Materials.FindManualMaterial("imgui").Inherit();基本的数据都准备好了之后，开始制作绘制Quad的过程。这里先采用和Xna的SpriteBatch类似的Begin/Draw/End结构。首先是Begin：
public void Begin(TextureFiltering textureFiltering)
{
//设置渲染状态
RenderState.SaveState();
RenderState.ClearStates();
RenderState.SetBlendFunc(RenderState.BLEND_ONE, RenderState.BLEND_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
RenderState.PolygonCull = RenderState.CULL_NONE;
RenderState.DepthFunc = RenderState.DEPTH_NONE;
//用正交投影矩阵渲染
var clientRenderSize = WindowManager.MainWindow.ClientRenderSize;
float left = 0;
float right = clientRenderSize.x;
float top = 0;
float bottom = clientRenderSize.y;
var orthoProj = new mat4 {
m00 = 2.0f / (right - left),
m03 = (right + left) / (left - right),
m11 = 2.0f / (top - bottom),
m13 = (top + bottom) / (bottom - top),
m22 = 0.5f,
m23 = 0.5f,
m33 = 1.0f
};
Renderer.Projection = orthoProj;
//选定为当前渲染的Shader
var shader = quadMaterial.GetShaderForce("imgui");
var pass = quadMaterial.GetRenderPass("imgui");
Renderer.SetShaderParameters(pass, shader, quadMaterial, false);
//选定为当前渲染Mesh
quadMesh.Bind();
}一目了然，没什么好说的。要注意的就是RenderState.SetBlendFunc()这里，是One加上OneMinusSrcAlpha的模式，和传统Alpha混合的SrcAlpha加OneMinusSrcAlpha模式不同。因为Myra使用的是Pre-Multiplied Alpha。
顺便把End也写了：
public void End()
{
Flush();
//恢复渲染状态
quadMesh.Unbind();
RenderState.RestoreState();
}之后是和Myra对接的部分：
public void DrawQuad(Texture texture, ref VertexPositionColorTexture topLeft, ref VertexPositionColorTexture topRight, ref VertexPositionColorTexture bottomLeft, ref VertexPositionColorTexture bottomRight)
{
if (texture != lastTexture || vertexCount >= MaxVertices) {
Flush();
lastTexture = texture;
}
vertexData = new VertexLayout(topLeft);
vertexData = new VertexLayout(topRight);
vertexData = new VertexLayout(bottomLeft);
vertexData = new VertexLayout(bottomRight);
}其实就是将Myra传递过来的数据缓存起来，当Texture发生了改变，或者顶点数量超过缓冲区上限了之后，再输出。
最后就是最重要的输出部分了，然而这部分反而代码很简单：
public void Flush()
{
if (vertexCount == 0 || lastTexture == null) {
return;
}
//应用顶点数据
quadMesh.ClearVertex();
unsafe {
fixed (void* pVertexData = vertexData) {
quadMesh.SetVertexArray((nint)pVertexData, vertexCount);
}
}
quadMesh.FlushVertex();
//绘制
RenderState.SetTexture(RenderState.BIND_FRAGMENT, 0, lastTexture);
quadMesh.RenderSurface(MeshDynamic.MODE_TRIANGLES, 0, 0, vertexCount / 4 * 6);
//重置计数
vertexCount = 0;
}Unigine提供的SetVertexArray不完整，因此这里多了一块unsafe。
绘制部分没啥好说的：设置纹理，输出三角形，通过vertexCount / 4 * 6计算得到绘制的Index总数量。
IMyraRenderer
MyraRenderer支持两种模式，Sprite模式：给Xna的SpriteBatch类似物使用。Quad模式：直接绘制顶点。Unigine自然要使用Quad模式：
RendererType IMyraRenderer.RendererType => RendererType.Quad;之后声明几个后面要用到的变量，并将其初始化：
readonly TextureQuadBatcher quadBatcher = new();
Rectangle currentScissor;
bool isBeginCalled;
public MyraRenderer()
{
var clientRenderSize = WindowManager.MainWindow.ClientRenderSize;
currentScissor = new Rectangle(0, 0, clientRenderSize.x, clientRenderSize.y);
}然后实现Myra的Scissor：
Rectangle IMyraRenderer.Scissor
{
get => currentScissor;
set {
if (value != currentScissor) {
Flush();
currentScissor = value;
var clientRenderSize = WindowManager.MainWindow.ClientRenderSize;
int y = clientRenderSize.y - (currentScissor.Y + currentScissor.Height); //ScissorTest是右手坐标系，Y轴从屏幕下方往上数
RenderState.SetScissorTest((float)currentScissor.X / clientRenderSize.x, (float)y / clientRenderSize.y, (float)currentScissor.Width / clientRenderSize.x, (float)currentScissor.Height / clientRenderSize.y);
}
}
}每次Scissor变化的时候，都要将已有的缓存刷新，再调用RenderState.SetScissorTest。由于Unigine是右手坐标系，屏幕左下角是（0.0f，0.0f），右上角是（1.0f，1.0f）。而Myra传递过来的是传统的屏幕像素坐标，左上角为（0，0）右下角是（ClientRenderSize.x，ClientRenderSize.y），因此这里要对坐标系进行转换。
剩下的几个接口就很简单了，把相应的参数传给TextureQuadBatcher就可以。
void IMyraRenderer.Begin(TextureFiltering textureFiltering)
{
quadBatcher.Begin(textureFiltering);
isBeginCalled = true;
}
void IMyraRenderer.End()
{
quadBatcher.End();
isBeginCalled = false;
}
void IMyraRenderer.DrawSprite(object texture, Vector2 pos, Rectangle? src, FSColor color, float rotation, Vector2 scale, float depth)
{
//ignored
}
void IMyraRenderer.DrawQuad(object texture, ref VertexPositionColorTexture topLeft, ref VertexPositionColorTexture topRight, ref VertexPositionColorTexture bottomLeft, ref VertexPositionColorTexture bottomRight)
{
quadBatcher.DrawQuad((Texture)texture, ref topLeft, ref topRight, ref bottomLeft, ref bottomRight);
}
void Flush()
{
if (isBeginCalled) {
quadBatcher.Flush();
}
}DrawSprite/DrawQuad二者只需实现其一，前面选择了哪个模式就实现哪个模式即可。
如此一来渲染的部分就实现完成了。这并不是效率最高的实现方式，但概念上最简单。目前先这么做，先让程序跑起来再优化。
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