Egloo 架构设计

整体架构

Egloo 是一个基于 OpenGL ES 的轻量级图形渲染框架，采用模块化设计，主要由以下核心组件构成：

1. 核心层 (Core)

核心层负责管理 OpenGL ES 上下文和基本的渲染流程：

EglCore: 管理 EGL 上下文和配置
GlContext: OpenGL ES 上下文的抽象封装
GlThread: 专用的渲染线程
GlSurface: 渲染表面的抽象

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+-------------+     +-------------+     +-------------+
|   EglCore   |<--->| GlContext  |<--->| GlSurface  |
+-------------+     +-------------+     +-------------+
                          ^
                          |
                    +-------------+
                    | GlThread   |
                    +-------------+

2. 渲染层 (Rendering)

渲染层提供了基本的渲染组件和工具：

GlProgram: 着色器程序的基类
GlDrawable: 可绘制对象的基类
GlTexture: 纹理管理
GlFramebuffer: 帧缓冲区管理

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+-------------+     +-------------+     +-------------+
| GlProgram   |<--->| GlDrawable |<--->| GlTexture  |
+-------------+     +-------------+     +-------------+
                          ^
                          |
                    +-------------+
                    |GlFramebuffer|
                    +-------------+

3. 场景层 (Scene)

场景层负责管理渲染对象和场景状态：

Scene: 场景管理器
Camera: 相机控制
Light: 光照系统
Material: 材质系统

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+-------------+     +-------------+
|   Scene     |<--->|  Camera    |
+-------------+     +-------------+
      ^                   ^
      |                   |
+-------------+     +-------------+
|   Light     |<--->| Material   |
+-------------+     +-------------+

4. 工具层 (Utils)

提供各种辅助工具和实用功能：

GlUtils: OpenGL ES 工具类
MatrixUtils: 矩阵运算工具
ShaderUtils: 着色器工具
TextureUtils: 纹理工具

数据流

1. 渲染流程

yaml 复制代码

初始化
  |
  v
创建EGL上下文
  |
  v
加载着色器程序
  |
  v
准备渲染数据
  |
  v
渲染循环开始
  |
  v
更新场景状态 <----+
  |                |
  v                |
绘制场景           |
  |                |
  v                |
交换缓冲区         |
  |                |
  +----------------+

2. 资源管理

lua 复制代码

+----------------+     +----------------+     +----------------+
|  资源加载请求   |---->|  资源管理器    |---->|  GPU资源分配   |
+----------------+     +----------------+     +----------------+
                            |
                            v
                    +----------------+
                    |  资源缓存系统   |
                    +----------------+

设计原则

1. 模块化设计

各个组件之间保持低耦合
通过接口进行通信
便于扩展和维护

2. 性能优化

使用对象池减少内存分配
批处理渲染调用
智能的资源管理

3. 易用性

简洁的API设计
链式调用支持
完善的错误处理

扩展机制

1. 自定义着色器

kotlin 复制代码

abstract class GlProgram {
    abstract fun getVertexShader(): String
    abstract fun getFragmentShader(): String
    open fun onCreate() {}
    open fun onDestroy() {}
}

2. 自定义渲染对象

kotlin 复制代码

abstract class GlDrawable {
    abstract fun getVertexArray(): FloatArray
    abstract fun draw()
    open fun onBind() {}
    open fun onUnbind() {}
}

3. 自定义场景组件

kotlin 复制代码

interface SceneComponent {
    fun onUpdate(deltaTime: Float)
    fun onRender()
    fun onDestroy()
}

线程模型

1. 主线程

处理用户输入
更新场景逻辑
调度渲染请求

2. 渲染线程

管理OpenGL ES上下文
执行渲染命令
处理纹理上传

3. 资源加载线程

异步加载资源
解码图片和模型
准备渲染数据

lua 复制代码

+-------------+     +-------------+     +-------------+
| 主线程      |<--->| 渲染线程    |<--->| 资源线程    |
+-------------+     +-------------+     +-------------+
    |                    |                    |
    v                    v                    v
用户交互            OpenGL渲染            资源加载
场景更新            状态管理              数据准备
渲染调度            缓冲交换              缓存管理

错误处理

1. 异常层级

scss 复制代码

GlException (基类)
  ├── GlInitException
  ├── GlRenderException
  ├── GlResourceException
  └── GlStateException

2. 错误检查

运行时OpenGL ES状态验证
着色器编译和链接检查
资源有效性验证

性能监控

1. 性能指标

帧率（FPS）
渲染时间
内存使用
GPU利用率

2. 调试工具

性能分析器
状态检查器
资源追踪器

未来规划

1. 短期目标

优化批处理渲染
改进资源管理
增强调试工具

2. 长期目标

支持更多图形特效
完善场景图系统
提供更多示例代码