RoboCute

Robocute v0.2 第一轮重构

开发周期: 2025年12月1日 - 2024年12月30日
状态: ✅ 已完成

概述

V0.2是在完成v0.1 MVP版本之后的第一轮重构版本，主要目标是完善底层基础设施，提升系统的健壮性和可扩展性，为后续的功能开发打下坚实基础。

计划目标

Codebase基础设施

• 🎯 python codegen 流程重构
• 🎯 serde序列化流程重构

场景与资源系统

• 🎯 C++通用场景和资源管理系统
• 🎯 GLTF资源导入支持

动画系统

• 🎯 基于ozz开发AnimGraph动画图支持
• 🎯 骨骼动画和蒙皮网格支持

Editor更新

• 🎯 纯节点界面和Viewport界面工作流切换
• 🎯 基础光栅渲染器：网格线，点选描边，相机
• 🎯 MainWindow架构重构

渲染系统

• 🎯 更新接入场景和动画的接口
• 🎯 修复bug，增加光栅效果

实现情况

✅ Codebase基础设施 (100%)

Python Codegen重构

• ✅ 重构了C++到Python的绑定代码生成流程
• ✅ 实现了基于ModuleRegister的自动注册机制
• ✅ 支持向量、矩阵、GUID等基础类型的自动导出
• ✅ 改进了类型映射和内存管理

关键文件:

• rbc/tests/test_py_codegen/ - 代码生成测试和模板
• xmake/py_codegen.lua - xmake集成

Serde序列化系统重构

• ✅ 实现了统一的二进制序列化框架 (ArchiveWrite, ArchiveRead)
• ✅ 支持链式序列化 (linked node serde)
• ✅ 实现了ozz动画资产的序列化支持 (OzzStream)
• ✅ JSON序列化器 (JsonSerializer)
• ✅ 资源内容序列化接口 (write_content_to, read_content_from)

关键提交:

• 322009d - serde chain
• 5b7fa7f - linked node serde
• f885964 - binary serde
• be400bd - simple archive impl for ozz asset

✅ 场景与资源系统 (100%)

通用资源管理框架

• ✅ ResourceBase 基类和资源生命周期管理
• ✅ 资源加载状态机 (EResourceLoadingStatus)
• ✅ 异步资源加载支持
• ✅ 资源依赖管理
• ✅ GUID资源标识系统

GLTF导入器实现

• ✅ 网格导入 (GltfMeshImporter, GlbMeshImporter)
  • 支持位置、法线、UV、切线导入
  • 支持多个UV集
  • 支持蒙皮权重和骨骼索引
• ✅ 骨骼导入 (GltfSkeletonImporter)
  • GLTF到ozz skeleton的转换
  • Raw skeleton到Runtime skeleton的烘焙
• ✅ 蒙皮导入 (GltfSkinImporter)
  • 蒙皮绑定信息导入
  • 逆绑定矩阵处理
• ✅ 动画导入 (GltfAnimSequenceImporter)
  • 动画轨道导入
  • 采样率配置
  • 多动画支持

关键文件:

• rbc/runtime/src/world/importers/mesh_importer_gltf.cpp
• rbc/runtime/src/world/importers/skel_importer_gltf.cpp
• rbc/runtime/src/world/importers/skin_importer_gltf.cpp
• rbc/runtime/src/world/importers/anim_sequence_importer_gltf.cpp
• rbc/runtime/src/world/importers/gltf2ozz.cpp

关键提交:

• 14824b3 - gltf importer
• 68ed6bc - gltf -> skeleton/skin/anim
• fc0e577 - skin & anim import done

场景管理器

• ✅ SceneManager - 统一的场景资源管理
• ✅ BufferAllocator - GPU缓冲区分配器
• ✅ BindlessManager - Bindless资源管理
• ✅ MeshManager - 网格资源管理
• ✅ AccelManager - 加速结构管理

✅ 动画系统 (100%)

Ozz动画集成

• ✅ 骨骼系统 (ReferenceSkeleton, SkeletonResource)
  • ozz skeleton runtime集成
  • 骨骼层级管理
  • 序列化支持
• ✅ 动画序列 (AnimSequenceResource)
  • ozz animation runtime集成
  • 动画采样支持
  • 序列化支持
• ✅ 蒙皮系统 (SkinResource)
  • 蒙皮绑定信息
  • 逆绑定矩阵
  • 骨骼索引映射

关键类型:

using AnimSequenceRuntimeAsset = ozz::animation::Animation;
using SkeletonRuntimeAsset = ozz::animation::Skeleton;
using AnimSkinningJob = ozz::geometry::SkinningJob;
using AnimLocalToModelJob = ozz::animation::LocalToModelJob;
using AnimSamplingJob = ozz::animation::SamplingJob;

关键提交:

• 378a654 - reference skeleton basic
• 7a628af - ozz resource import done
• b54f52c - anim prototype
• 55788c5 - anim sampling update

蒙皮网格渲染

• ✅ Dual Quaternion Skinning (DQS) 实现
• ✅ 蒙皮网格序列化
• ✅ GPU蒙皮计算
• ✅ 节点设备互操作优化

关键提交:

• 06333cf - Dual quaternion skinning
• 69bc649 - skinning api
• 9c8c7a3 - skinning mesh serde
• 24c5b47 - Node device interop, add mutable-buffer to optimize skinning memory
• a0327c5 - split SkinAttrib into Index and Weight

✅ Editor更新 (95%)

架构重构 (EditorV02)

• ✅ EditorContext - 集中的编辑器状态管理
• ✅ EditorLayoutManager - UI布局管理器
  • 菜单栏和工具栏管理
  • Dock窗口管理
  • 工作流布局切换
• ✅ WorkflowManager - 工作流控制器
  • SceneEditing工作流
  • Text2Image工作流
  • 工作流切换逻辑
• ✅ SceneSyncManager - 场景同步管理器
• ✅ AnimationPlaybackManager - 动画播放管理器

关键文件:

• rbc/editor/runtime/include/RBCEditorRuntime/runtime/EditorContext.h
• rbc/editor/runtime/src/runtime/EditorLayoutManager.cpp
• rbc/editor/runtime/src/runtime/WorkflowManager.cpp

关键提交:

• 616812f - refactor editor
• 0d195fa - split editor runtime and app
• ef20295 - fix editor dpi error
• c05c147 - editor run pass

Viewport和渲染

• ✅ ViewportWidget - 3D视口组件
  • RhiWindow集成
  • 鼠标和键盘事件处理
  • 实体拖放支持
• ✅ ViewportInteractionManager - 视口交互管理
  • 选择模式
  • 框选模式
  • 拖动模式
• ✅ CameraController - 相机控制器
  • WASD移动
  • 鼠标旋转
  • 缩放支持

关键文件:

• rbc/editor/runtime/src/components/ViewportWidget.cpp
• rbc/editor/runtime/src/engine/visapp.cpp
• rbc/app/src/camera_controller.cpp

NodeEditor增强

• ✅ 节点刷新功能
• ✅ 执行面板
• ✅ 连接状态视图
• ✅ 节点工厂系统

关键提交:

• 7fa7e7b - start node
• 5b7fa7f - linked node serde

✅ 渲染系统 (100%)

光栅渲染管线

• ✅ RasterPass - 基础光栅渲染通道
  • 深度缓冲
  • ID map渲染
  • 视锥体剔除
  • 基础着色
• ✅ EditingPass - 编辑模式渲染
  • 轮廓描边
  • 选择高亮
  • 框选矩形
• ✅ PreparePass - 准备通道
  • 相机数据更新
  • 变换矩阵计算
• ✅ PostPass - 后处理通道
  • 色调映射
  • Gamma校正

关键文件:

• rbc/render_plugin/src/raster_pass.cpp
• rbc/render_plugin/src/editing_pass.cpp
• rbc/render_plugin/src/prepare_pass.cpp
• rbc/render_plugin/src/post_pass.cpp

关键提交:

• f327b2d - raster shading

渲染器数据结构

• ✅ CameraData - 相机矩阵和变换
• ✅ FrameSettings - 帧设置
• ✅ PTPipelineSettings - 管线配置
• ✅ ClickManager - 点击选择管理

✅ Python节点扩展 (80%)

基础节点

• ✅ EntityInputNode - 实体输入
• ✅ EntityGroupInputNode - 实体组输入
• ✅ RotationAnimationNode - 旋转动画
• ✅ GroupRotationAnimationNode - 组旋转动画
• ✅ AnimationOutputNode - 动画输出

物理节点 (原型)

• ⚠️ UIPCSimNode - UIPC物理模拟节点 (接口完成，实现待补充)

AI节点 (原型)

• ⚠️ Text2ImageNode - 文本生成图像 (接口完成，需要diffusers库)
• ⚠️ CLIPTextEncodeNode - CLIP文本编码
• ⚠️ KSamplerNode - K采样器
• ⚠️ VAEDecodeNode - VAE解码器

关键文件:

• custom_nodes/basic.py
• custom_nodes/animation_nodes.py
• custom_nodes/uipc.py
• custom_nodes/text2image_nodes.py (注释掉，待完善)

技术亮点

1. 完整的GLTF资产管线

从GLTF文件到运行时资源的完整流程：

GLTF File → Importer → Raw Asset → Builder → Runtime Asset → Serialization

2. Ozz动画系统集成

• 高性能的骨骼动画
• 支持蒙皮网格
• 完整的序列化支持
• GPU加速的蒙皮计算

3. 模块化的Editor架构

• 清晰的职责划分
• 易于扩展的工作流系统
• 解耦的UI组件

4. 统一的序列化框架

• 二进制和JSON双格式支持
• 链式序列化
• 资源依赖管理

性能优化

• ✅ Unity Build加速编译 (batchsize=8)
• ✅ Mutable Buffer优化蒙皮内存
• ✅ 视锥体剔除减少渲染开销
• ✅ Bindless资源管理减少状态切换
• ✅ 异步资源加载

遗留问题

待完善功能

• ⚠️ AnimGraph动画图系统 （实现了基础的AnimNode和SequencePlayer）
• ⚠️ UIPC物理模拟节点实现
• ⚠️ Text2Image节点完整实现
• ⚠️ 场景保存/加载UI

已知Bug

• ⚠️ 某些情况下的内存泄漏 (已调试部分)
• ⚠️ DPI缩放问题 (已修复大部分)

后续计划

V0.2的完成为V0.3打下了坚实基础，后续将转向：

1. 案例驱动的功能开发
2. 物理模拟的完整实现
3. AI节点的实际应用
4. 更多的示例和文档

完成日期: 2025年12月30日

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详细的Editor重构文档请参考: Editor V0.2