IMGUI的設(shè)計(jì)

(按:
web領(lǐng)域,GUI編程有著學(xué)習(xí)曲線浪腐,
瑣碎脊岳,平凡的GUI逝段,為什么需要復(fù)雜的學(xué)習(xí)呢筛璧,
我希望可以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個簡單,能立即上手的GUI框架)

我曾經(jīng)在預(yù)研工作中實(shí)現(xiàn)過一版IMGUI惹恃,作為用戶擴(kuò)展的GUI,
模擬器 API文檔

IMGUI明顯的好處是棺牧,用戶不需要熟悉GUI的概念巫糙,比如html / xml / css或其它的 GUI 領(lǐng)域特定語言(DSL),只需要有一般腳本編程技能就可以了颊乘,

const button = Button.create({text: 'click me'});
if (button.click) {
    console.log(’i am clicked, dont stop‘)
}

一目了然参淹,是吧

IMGUI的問題

問題來了,那為什么大多數(shù)GUI框架乏悄,未選擇IMGUI?

首先浙值,這問題不成立,在早期C編程時代檩小,大家寫的GUI都是IMGUI开呐,因?yàn)槟菚r,大家寫UI本來就是即時繪制规求,

// 每禎循環(huán)筐付,所以叫做“即時”模式
void onUpdate() {
  // 繪制 button
  drawButton("click me", "thisButtonID");
  Event clickEvent;
  // 過濾是否有點(diǎn)擊消息
  filterEvent(&clickEvent);
  if(clickEvent.valid) {
    // 是否點(diǎn)擊在button區(qū)域中 
    if( getRec("thisButtonID").include(clickEvent.point) ) {
        printf("i am clicked")
    }
  }
}

然后,這問題很有價值阻肿,

GUI思想一直在發(fā)展瓦戚,從早期繪制,到GUI編程成為一個相對獨(dú)立的編程丛塌,出現(xiàn)了面向?qū)ο?/strong>編程较解,將
GUI關(guān)注于 對象事件,Button作為控件對象

const btClickMe = new Button(...)  
btClickMe.on('click', ()=>{
   console.log('i am clicked')
})

更近一步地赴邻,因?yàn)镚UI相當(dāng)關(guān)心排版問題印衔,即需要組織一顆GUI樹,出現(xiàn)了GUI排版描述語言乍楚, 即一般的XML/HTML/JSON表示

const GUIDesc = {
    type: "layout", // 是排版容器節(jié)點(diǎn)
    direction: "vertical", // 豎直排版
    align : {
        longtitude: "begin", // 徑度對齊当编,begin即向上對齊
        latitude: "begin", // 緯度對齊,begin即向左對齊
    },
     
    children : [
        {
            type: 'button', // 一個button組件
            text: 'click me',
            onClick: ()=>{ // 點(diǎn)擊回調(diào)
                console.log('i am clicked');
            }徒溪,
            children: [...]
        }
    ]
}
 
const gui = createGUI(GUIDesc);

這看起來有點(diǎn)像HTML了忿偷,是不?
這種方式對于良好組織復(fù)雜GUI有好處臊泌,但對于制作鲤桥,比如說一個面板,簡單的工具界面渠概,反而顯得復(fù)雜茶凳。

另外,
IMGUI一般被人認(rèn)為影響效率嫂拴, 它的實(shí)現(xiàn)經(jīng)常每次事件都會有兩次執(zhí)行,一遍邏輯贮喧,再一遍layout輸出筒狠,但也許有巧妙的設(shè)計(jì)可以避免效率上的開銷;
IMGUI 混合邏輯和渲染箱沦,—— 有時是缺點(diǎn)辩恼,它影響大型GUI的整體設(shè)計(jì),但在用戶擴(kuò)展里谓形,經(jīng)常是優(yōu)點(diǎn)灶伊,而且,運(yùn)用組件化實(shí)踐寒跳,它可以做到通用化的GUI編程聘萨;

IMGUI的需求

需求來自兩方面,

GUI編程的學(xué)習(xí)成本開始變高(你需要學(xué)習(xí)一個描述型語言童太,學(xué)習(xí)框架用法才能產(chǎn)生一個簡單GUI)米辐,不能滿足立即上手的需求(很多人不需要成為專家),這塊先不表康愤,

另一方面儡循,現(xiàn)代的GUI越來越有動態(tài)性,傳統(tǒng)上征冷,XML/HTML擅長表達(dá)靜態(tài)頁面择膝,如果兼容做動態(tài)頁面,則需要和代碼結(jié)合的一種表示方法检激,比如說 react 的 jsx文件肴捉,vue的 嵌入表達(dá)式。

如果有這樣一個需求叔收,如果上有一個按鈕(打開/收起)齿穗,下面是一張圖,隨著按鈕點(diǎn)擊饺律,圖會展開和收起窃页,
IMGUI是這樣做的

const button = Button.create({text: 'click me'});
if(button.click){
    isPicShown = !isPicShown; // toggle state       
}
let pic = null;
if(isPicShown) {
      pic = Image.create('xxx.jpg')
}

可以看到, 做高交互性的GUI复濒,是 排版和邏輯的混合脖卖,很適合直接用代碼表達(dá),這里IMGUI是相當(dāng)有價值的

IMGUI的改進(jìn)

之前說過巧颈,GUI的思想在發(fā)展畦木,而我想的是,大大加強(qiáng)IMGUI砸泛,讓之能適應(yīng)大多數(shù)情況的GUI設(shè)計(jì)十籍,

關(guān)鍵的幾個設(shè)計(jì)點(diǎn)蛆封,

  1. 每個GUI對象有構(gòu)造,內(nèi)部狀態(tài)勾栗,外部屬性
  2. 在渲染更新函數(shù)里惨篱,渲染,事件围俘,生命周期都寫在一起
GUIDefine("Button") {
  arguments:{ // 這里構(gòu)造屬性妒蛇,比如 Button.create(...arguments) 這里的表示
      ...
  },
  states: { // 這里是內(nèi)部持久狀態(tài)
      ...
  },
  export: { // 這里是外部屬性, 比如說 button.isClick == true
      ...
  }
  onUpdate: (event) => {
      if(event.afterAttach) { // 生命周期事件
           
      } else if (event.beforeDetach) {

      }
      rect = Rect.create(...)
      clickEvt = event.system.click
      if(rect.include(clickEvt.position) ) { // 比如這里處理系統(tǒng)點(diǎn)擊事件楷拳,但真實(shí)并不會這樣做,請思考為什么吏奸?
          triggerEvent(this.isClick, true) // 這樣就可以if(button.isClick) 了
      }
  }
}
  1. 用樣式模板+屬性覆蓋欢揖,做為theme方案
// theme 是UI模板
GUI.setTheme('defaultTheme');
// ...
Button.create({Theme="xxx", text:"click me", color:0x000}); // color 已經(jīng)包含在

  1. 如何定義UI模板(theme)
// 對所有組件,給予一個默認(rèn)的屬性
UITemplate("defaultTheme") {
Button = {
 color:0xbbb;
 ...
};
panel = {
 background:...,
}
}


// 第二種方式可以在組件里奋蔚,加入幾種theme的本組件屬性
GUIDefine("Button") {
// ...
ThemeOf("defaultTheme", {
  color:"xxx";
},
ThemeOf("deepinTheme", {
  color:"xxx";
}
}

// 第一種適合實(shí)現(xiàn)在UI庫她混,整體的theme定義
// 第二種特別適合用在 用戶自定義組件里
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