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HelloVulkan/App/editor/ViewportPanel.cpp
T
atdunbg a130850276 feat(editor): Gizmo 退化轴自动隐藏(调用层 SetAxisMask,UE 语义)
正对视角 + 物体竖直偏移时,单轴拖拽灵敏度 sinθ(轴与相机连线夹角)→0:
拖拽投影系数趋 0("数值不变"),激活平面与鼠标射线共面(IntersectRayPlane
denom→0 返回 -1 被当交点距离)。按灵敏度 <0.25(θ<14.5°)将病态轴
SetAxisMask 隐藏(库公开 API,按轴关绘制+激活,保留含该轴的平面手柄
与中心块兜底),相机移动后自动恢复——可激活性决定可见性,零库改动。
2026-10-03 12:03:07 +08:00

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C++
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//
// ViewportPanel:场景渲染输出面板。
//
// tonemap 输出经 ImGui::Image 显示(Editor 模式),并提供
// Editor Viewport / Fullscreen 显示模式切换。面板可用区域
// (物理像素)上报为渲染分辨率 → 画面精确填满面板。
//
// 点击拾取(UE 式 GPU HitProxy):左键单击 → 鼠标 NDC 经
// Renderer::RequestPick 请求下一帧 id 渲染 + 像素拷贝;Draw 每帧
// 轮询 TakePickResult 取走结果。像素级精度,与视觉画面一致
//(视觉几何语义:与 Collider 无关,无 collider 实体同样可选中)。
//
#include "ViewportPanel.h"
#include <imgui.h>
#include <ImGuizmo.h>
#include <Engine/ECS/Components.h> // MeshRenderer / Name / RigidBody(日志对照)
#include <Engine/Renderer/Renderer.h> // RequestPick / TakePickResult 门面
#include <Engine/Renderer/SceneTypes.h> // kPickMiss
#include <Engine/Core/Log.h> // 命中打印
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <cstdio>
// GTX 扩展(实验性)需显式开启:matrix_decompose(矩阵→SRT 分解,
// 旋转以四元数输出,直接写回 TransformComponent)
#define GLM_ENABLE_EXPERIMENTAL
#include <glm/gtx/matrix_decompose.hpp>
using namespace Engine; // u32 / f32(Engine/Core/Types.h)
namespace
{
// Ctrl 吸附步长(UE Grid Snap 语义:按住 Ctrl 拖拽才吸附)
constexpr float kSnapTranslate = 0.25f; // 米/格
constexpr float kSnapRotateDeg = 15.0f; // 度
constexpr float kSnapScale = 0.1f; // 缩放步进
// 单轴拖拽灵敏度下限:sinθ(轴与"相机→物体"连线夹角)。低于该值
// 时拖拽投影系数 <0.25 且激活平面与鼠标射线近共面——视觉上
// "看得见、抓了没反应"。≈14.5°,略宽于库默认可见角(≈11.5°),
// 只藏真正病态的轴,不动可用轴
constexpr float kAxisMinSin = 0.25f;
// Vulkan proj → ImGuizmo 期望的 OpenGL 形式(Y-up、Z∈[-1,1]):
// Y 行翻回(抵消 Vulkan clip Y 向下翻转);z 行 = 2*z - w 即
// 深度 [0,1] → [-1,1]。glm 列主序 m[col][row],逐列改 row1/row2
glm::mat4 ProjVulkanToGL(const glm::mat4& projVulkan)
{
glm::mat4 p = projVulkan;
for (int c = 0; c < 4; ++c) {
p[c][1] *= -1.0f;
p[c][2] = 2.0f * p[c][2] - p[c][3];
}
return p;
}
}
std::optional<entt::entity> ViewportPanel::Draw(const EditorContext &ctx,
ViewportInputState &out,
GizmoState &gizmo,
const entt::entity selected) const {
ImGui::PushStyleVar(ImGuiStyleVar_WindowPadding, ImVec2(0.0f, 0.0f));
std::optional<entt::entity> picked;
{
ImGui::Begin("Viewport", nullptr, ImGuiWindowFlags_NoCollapse);
// 输入焦点上报(悬停计入遮挡:模态框盖住时不误报)
out.hovered = ImGui::IsWindowHovered();
out.focused = ImGui::IsWindowFocused();
auto &renderer = *ctx.renderer;
const int mode = renderer.GetDisplayMode();
// ---- 拾取结果轮询(先于新请求:先取走上帧结果再发新请求)。
// 拷贝随上一帧命令缓冲提交,TakePickResult 内 waitIdle 保证
// 暂存可见(仅拷贝就绪帧阻塞,点击低频不可感知)----
if (auto bits = renderer.TakePickResult()) {
auto &reg = ctx.scene->GetRegistry();
const entt::entity hit = static_cast<entt::entity>(*bits);
if (*bits != kPickMiss && reg.valid(hit)) {
picked = hit;
LogPick(ctx, hit);
} else {
// 空白(kPickMiss)或悬空位模式:清选中(与旧语义一致)
picked = entt::null;
if (*bits == kPickMiss) {
ENGINE_INFO("[pick] miss (sky/empty)");
} else {
ENGINE_WARN("[pick] dangling entity bits {:#x}", *bits);
}
}
}
const void *sceneTex = renderer.GetSceneTexture();
if (sceneTex != nullptr && mode == kDisplayViewport) {
// 面板可用区域(物理像素)上报为渲染分辨率 → 画面精确填满
// 面板;下一帧帧首 BeginFrameSync 生效(一帧延迟,不可见)
const ImVec2 avail = ImGui::GetContentRegionAvail();
const ImVec2 fb = ImGui::GetIO().DisplayFramebufferScale;
const u32 wantW = static_cast<u32>(avail.x * fb.x + 0.5f);
const u32 wantH = static_cast<u32>(avail.y * fb.y + 0.5f);
if (wantW >= 16 && wantH >= 16) {
renderer.SetViewportSize(wantW, wantH);
}
// 纹理 = 渲染分辨率:等比适配面板可用区域
const vk::Extent2D ext = renderer.GetRenderExtent();
const f32 aspect =
ext.height != 0 ? f32(ext.width) / f32(ext.height) : 1.0f;
ImVec2 size = avail;
if (avail.x / avail.y > aspect) size.x = avail.y * aspect;
else size.y = avail.x / aspect;
ImGui::Image((ImTextureID) (intptr_t) sceneTex, size);
// ---- W/E/R 切换 Gizmo 模式(UE 语义:W 平移 / E 旋转 /
// R 缩放),T 切换 local/world 操纵空间。仅 Viewport 持焦时
// 生效——输入框打字(WantTextInput)由 BlockingKeyboard 拦
// 游戏侧,但 ImGui 自身仍收键,故必须限定持焦面板,避免在
// Inspector 拖数值时误切 ----
if (out.focused && !ImGui::GetIO().WantTextInput) {
if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_W)) gizmo.op = ImGuizmo::TRANSLATE;
if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_E)) gizmo.op = ImGuizmo::ROTATE;
if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_R)) gizmo.op = ImGuizmo::SCALE;
if (ImGui::IsKeyPressed(ImGuiKey_T)) gizmo.localSpace = !gizmo.localSpace;
}
// ---- Gizmo 操纵杆(ImGui drawlist 叠加,无 GPU pass)----
// 选中实体 + 有 Transform 才出杆;矩阵分解直接写回
// TransformComponent(与 Inspector 同源,下一帧数值自动跟随)
auto &reg = ctx.scene->GetRegistry();
ECS::TransformComponent *tr =
selected != entt::null
? reg.try_get<ECS::TransformComponent>(selected)
: nullptr;
if (tr != nullptr) {
// 相机矩阵:primary 相机 view + Vulkan proj(转 GL 形式),
// 参数与渲染侧一致(aspect = 渲染分辨率、near/far 0.1/100)
ECS::TransformComponent *camT = nullptr;
if (const auto *camComp = ctx.scene->GetPrimaryCamera(&camT);
camComp != nullptr && camT != nullptr) {
const glm::mat4 view = camComp->camera.GetView(*camT);
const glm::mat4 projGL = ProjVulkanToGL(
camComp->camera.GetProjection(aspect, 0.1f, 100.0f));
ImGuizmo::SetDrawlist(ImGui::GetWindowDrawList());
// 杆画在 Image 区域内(等比适配后的 item rect)
const ImVec2 mn = ImGui::GetItemRectMin();
ImGuizmo::SetRect(mn.x, mn.y, size.x, size.y);
// 不调 SetPlaneLimit/SetAxisLimit——可见度保持库默认
glm::mat4 m = tr->World();
// 操作空间:local(模型轴,旋转/缩放随物体朝向直观)/
// world(T 键切换)。无父层级时两种模式 world 矩阵同源,
// decompose 写回链路不变
const ImGuizmo::MODE mode =
gizmo.localSpace ? ImGuizmo::LOCAL : ImGuizmo::WORLD;
// 退化轴隐藏(UE 语义:可激活性决定可见性)。库的单轴
// 激活平面包含"轴 + 相机连线",鼠标射线∥连线时求交
// denom→0 返回 -1 被当交点距离(L2347-2349),拖拽
// delta 在轴上的投影系数 = sinθ 也同时趋 0——表现为
// "杆看得见、抓了没反应/数值不变"。按灵敏度把病态轴
// SetAxisMask 隐藏(库内按轴关绘制+激活,单轴 mask
// 时保留含该轴的平面手柄兜底);相机一移动自动恢复
const glm::vec3 camPos(glm::inverse(view)[3]);
glm::vec3 camToObj = glm::vec3(m[3]) - camPos;
const float camDist = glm::length(camToObj);
const glm::mat3 rotM(m);
bool maskAxis[3] = {false, false, false};
if (camDist > 1e-4f) {
camToObj /= camDist;
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
const glm::vec3 axis = gizmo.localSpace
? glm::normalize(rotM[i])
: glm::vec3(float(i == 0), float(i == 1),
float(i == 2));
maskAxis[i] =
glm::length(glm::cross(camToObj, axis))
< kAxisMinSin;
}
}
ImGuizmo::SetAxisMask(maskAxis[0], maskAxis[1],
maskAxis[2]);
// Ctrl 按住 → 吸附(UE Grid Snap 语义)。库的约定
//(docs/documentation.md):平移 = 世界单位 float[3]
// 逐轴;旋转 = snap[0] 按度(库内自行 DEG2RAD,传弧度
// 会被解释成极小步进);缩放 = 只取 snap[0]
float snap[3] = {0.0f, 0.0f, 0.0f};
const bool snapping = ImGui::GetIO().KeyCtrl;
if (snapping) {
if (gizmo.op == ImGuizmo::TRANSLATE) {
snap[0] = snap[1] = snap[2] = kSnapTranslate;
} else if (gizmo.op == ImGuizmo::ROTATE) {
snap[0] = kSnapRotateDeg; // 度,非弧度
} else if (gizmo.op == ImGuizmo::SCALE) {
snap[0] = kSnapScale;
}
}
ImGuizmo::Manipulate(&view[0][0], &projGL[0][0],
static_cast<ImGuizmo::OPERATION>(gizmo.op),
mode, &m[0][0], nullptr,
snapping ? snap : nullptr);
gizmo.dragging = ImGuizmo::IsUsing();
// 拖拽生效:分解 world 矩阵写回 SRT(Set* 标脏 →
// UpdateTransforms 重算 → 渲染下帧生效)。旋转用
// decompose 出的 quat 直写(UE FTransform 语义)——
// 不经欧拉往返,拖拽零漂移、无万向锁
if (ImGuizmo::IsUsing()) {
glm::vec3 scale, transl, skew;
glm::quat rot;
glm::vec4 persp;
if (glm::decompose(m, scale, rot, transl, skew, persp)) {
tr->SetPosition(transl)
.SetRotationQuat(rot)
.SetScale(scale);
}
}
}
}
// Gizmo 状态提示(左上角 drawlist 叠加,原因同下:不占布局行)
{
char tip[64];
std::snprintf(tip, sizeof(tip), "Space: %s [T] Snap: Ctrl",
gizmo.localSpace ? "Local" : "World");
const ImVec2 imgMin = ImGui::GetItemRectMin();
ImGui::GetWindowDrawList()->AddText(
ImVec2(imgMin.x + 8.0f, imgMin.y + 8.0f),
IM_COL32(255, 255, 255, 150), tip);
}
// Dynamic 刚体提示:物理每帧把姿态写回 Transform,拖拽即刻
// 被覆盖(Static/Kinematic 编辑器权威,可直接拖)。
// 用 drawlist 叠加而非 ImGui::TextDisabled:后者在 Image 下方
// 占一行布局 → 滚动条出现/消失循环 → avail 抖动 → 渲染分辨率
// 每帧重报(视口疯狂顶动);且默认字体无中文字形(显示 ?)
if (selected != entt::null) {
if (const auto *rb = reg.try_get<ECS::RigidBodyComponent>(selected);
rb != nullptr &&
rb->type == ECS::RigidBodyComponent::BodyType::Dynamic) {
const ImVec2 imgMin = ImGui::GetItemRectMin();
ImGui::GetWindowDrawList()->AddText(
ImVec2(imgMin.x + 8.0f, imgMin.y + size.y - 20.0f),
IM_COL32(255, 255, 255, 160),
"(Dynamic body: transform driven by physics)");
}
}
// 点击拾取:单击 Image 且未命中 UI 遮挡(IsItemHovered 已含)。
// 抓杆时不出 pick(IsOver 悬停杆/IsUsing 拖拽中)——否则按在
// 操纵杆上的点击会穿透发拾取请求
if (ImGui::IsItemHovered() && ImGui::IsMouseClicked(0) &&
!ImGuizmo::IsOver() && !ImGuizmo::IsUsing()) {
RequestPickAt(ctx, size);
}
} else {
ImGui::TextDisabled("(scene texture not ready)");
}
ImGui::End();
}
ImGui::PopStyleVar();
return picked;
}
void ViewportPanel::RequestPickAt(const EditorContext &ctx,
const ImVec2 &size) const {
// 鼠标在 Image 内的位置 → NDC。Vulkan NDC y 与屏幕 v 同向
//(向下为正,与渲染同构;skybox.frag 反投影交叉验证过方向)
const ImVec2 mouse = ImGui::GetMousePos();
const ImVec2 mn = ImGui::GetItemRectMin();
const glm::vec2 ndc{
(mouse.x - mn.x) / size.x * 2.0f - 1.0f,
(mouse.y - mn.y) / size.y * 2.0f - 1.0f,
};
// UE 式 GPU HitProxy:下一帧 id 渲染 + 请求像素 1×1 拷贝
ctx.renderer->RequestPick(ndc);
}
void ViewportPanel::LogPick(const EditorContext &ctx, entt::entity e) {
// 命中详情:实体名;有物理体则附 collider 对照(诊断"物理盒 ≠
// 视觉"的错位,如 M1911 的默认 0.5 半尺寸盒)
auto &reg = ctx.scene->GetRegistry();
const auto &name = reg.get<ECS::NameComponent>(e).name;
if (const auto *rb = reg.try_get<ECS::RigidBodyComponent>(e)) {
const auto &tr = reg.get<ECS::TransformComponent>(e);
ENGINE_INFO("[pick] '{}' (hitproxy) | collider={} type={} "
"boxHalf=({:.2f},{:.2f},{:.2f}) sphereR={:.2f} "
"bodyPos=({:.2f},{:.2f},{:.2f})",
name,
rb->collider == ECS::RigidBodyComponent::ColliderType::Box
? "box" : "sphere",
rb->type == ECS::RigidBodyComponent::BodyType::Static
? "static" : "dynamic",
rb->boxHalfExtents.x, rb->boxHalfExtents.y,
rb->boxHalfExtents.z, rb->sphereRadius,
tr.GetPosition().x, tr.GetPosition().y, tr.GetPosition().z);
} else {
ENGINE_INFO("[pick] '{}' (hitproxy) | (no collider)", name);
}
}