XCEngine/tests/TEST_SPEC.md

# XCEngine 测试规范

最后更新：`2026-04-02`

## 1. 目标

本文档描述当前仓库里已经落地、已经生效、并且应当长期维护的测试基线。

重点覆盖：

- `tests/` 的真实目录结构
- 当前 CMake / CTest 入口
- RHI 测试分层边界
- Rendering / Editor / Scripting 相关聚合 target

如果目录结构、target 名称、场景覆盖范围或回归入口变化，必须同步更新本文档。

## 2. 顶层结构

`tests/CMakeLists.txt` 当前纳入的主模块如下：

```text
tests/
├─ Components/
├─ Core/
│  ├─ Asset/
│  ├─ Containers/
│  ├─ IO/
│  └─ Math/
├─ Debug/
├─ Editor/
├─ Fixtures/
├─ Input/
├─ Memory/
├─ Rendering/
│  ├─ integration/
│  └─ unit/
├─ Resources/
│  ├─ AudioClip/
│  ├─ Material/
│  ├─ Mesh/
│  ├─ Shader/
│  └─ Texture/
├─ RHI/
│  ├─ D3D12/
│  ├─ integration/
│  ├─ OpenGL/
│  ├─ unit/
│  └─ Vulkan/
├─ Scene/
├─ Scripting/
└─ Threading/
```

说明：

- 新增测试模块时，必须同时补对应目录下的 `CMakeLists.txt`，并在 `tests/CMakeLists.txt` 注册。
- 目录名、target 名、文档说明必须与当前 checkout 一致，不保留“计划中但未落地”的旧描述。

## 3. 基本构建方式

推荐始终使用 CMake 驱动构建与测试。

### 3.1 配置

```bash
cmake -S . -B build -A x64
```

如果当前任务不需要 Mono：

```bash
cmake -S . -B build -A x64 -DXCENGINE_ENABLE_MONO_SCRIPTING=OFF
```

以下情况需要重新配置：

- 新增或删除源文件
- 修改任意 `CMakeLists.txt`
- 修改 target、依赖、编译定义、测试发现方式

### 3.2 通用入口

```bash
cmake --build build --config Debug
ctest --test-dir build -N -C Debug
ctest --test-dir build -C Debug --output-on-failure
```

## 4. 当前主要 target

### 4.1 Engine 基础模块

| 模块 | target |
| --- | --- |
| Core | `core_tests` |
| Core/Asset | `asset_tests` |
| Core/Containers | `containers_tests` |
| Core/IO | `io_tests` |
| Core/Math | `math_tests` |
| Memory | `memory_tests` |
| Threading | `threading_tests` |
| Debug | `debug_tests` |
| Components | `components_tests` |
| Scene | `scene_tests` |
| Input | `input_tests` |

### 4.2 Resources

| 模块 | target |
| --- | --- |
| AudioClip | `audioclip_tests` |
| Material | `material_tests` |
| Mesh | `mesh_tests` |
| Shader | `shader_tests` |
| Texture | `texture_tests` |

这些测试当前不只是验证简单 loader，还会覆盖：

- `AssetDatabase`
- `.meta`
- `Library/SourceAssetDB`
- `Library/ArtifactDB`
- artifact 重导入逻辑

### 4.3 Editor / Scripting

| 模块 | target |
| --- | --- |
| Editor | `editor_tests` |
| Scripting | `scripting_tests` |

补充说明：

- `editor_tests` 当前覆盖 action routing、play session、viewport camera controller、picker、move/rotate/scale gizmo、overlay renderer、script component editor utils 等。
- `scripting_tests` 在启用 Mono 时会补入 `test_mono_script_runtime.cpp`。
- 如果存在 `xcengine_project_managed_assemblies` target，`scripting_tests` 还会补入项目脚本程序集相关测试。

### 4.4 Rendering

| 类别 | target |
| --- | --- |
| 单元测试 | `rendering_unit_tests` |
| 单测聚合 | `rendering_unit_test_targets` |
| 集成聚合 | `rendering_integration_tests` |
| 全量聚合 | `rendering_all_tests` |
| 阶段回归 | `rendering_phase_regression` |

当前 rendering integration targets：

- `rendering_integration_textured_quad_scene`
- `rendering_integration_backpack_scene`
- `rendering_integration_backpack_lit_scene`
- `rendering_integration_camera_stack_scene`
- `rendering_integration_transparent_material_scene`
- `rendering_integration_cull_material_scene`
- `rendering_integration_depth_sort_scene`
- `rendering_integration_material_state_scene`
- `rendering_integration_offscreen_scene`

`rendering_phase_regression` 当前是 Windows 下的 PowerShell 回归入口，依赖：

- `rendering_all_tests`
- `editor_tests`
- `XCEditor`

并执行：

- `scripts/Run-RendererPhaseRegression.ps1`

### 4.5 RHI

| 类别 | target |
| --- | --- |
| 抽象层单测聚合 | `rhi_abstraction_unit_tests` |
| 抽象层集成聚合 | `rhi_abstraction_integration_tests` |
| 抽象层总聚合 | `rhi_abstraction_tests` |
| 后端单测聚合 | `rhi_backend_unit_tests` |
| Vulkan 后端聚合 | `rhi_vulkan_backend_tests` |
| 后端集成聚合 | `rhi_backend_integration_tests` |
| 后端总聚合 | `rhi_backend_tests` |
| RHI 全量聚合 | `rhi_all_tests` |

抽象层单项 target：

- `rhi_unit_tests`
- `rhi_integration_minimal`
- `rhi_integration_triangle`
- `rhi_integration_quad`
- `rhi_integration_sphere`
- `rhi_integration_backpack`

后端单元测试 target：

- `rhi_d3d12_tests`
- `rhi_opengl_tests`
- `rhi_vulkan_tests`

后端集成测试 target：

- `d3d12_minimal_test`
- `d3d12_triangle_test`
- `d3d12_quad_test`
- `d3d12_sphere_test`
- `opengl_minimal_test`
- `opengl_triangle_test`
- `opengl_quad_test`
- `opengl_sphere_test`
- `vulkan_minimal_test`
- `vulkan_triangle_test`
- `vulkan_quad_test`
- `vulkan_sphere_test`

## 5. RHI 测试分层

RHI 当前分为五块：

- `tests/RHI/unit/`
- `tests/RHI/integration/`
- `tests/RHI/D3D12/`
- `tests/RHI/OpenGL/`
- `tests/RHI/Vulkan/`

边界规则：

- `tests/RHI/unit/` 与 `tests/RHI/integration/` 只能依赖公共 RHI 抽象接口。
- 后端私有头文件、原生句柄、后端专用 helper，只允许出现在对应后端目录。
- 如果抽象层测试为了通过而被迫引入后端 API，优先修 RHI，而不是给测试开后门。
- Vulkan 专属断言、原生句柄检查与直接依赖 Vulkan API 的测试，应继续收敛在 `tests/RHI/Vulkan/` 子树。

## 6. RHI 抽象层集成测试规范

### 6.1 当前目录

```text
tests/RHI/integration/
├─ fixtures/
│  ├─ RHIIntegrationFixture.h
│  └─ RHIIntegrationFixture.cpp
├─ minimal/
├─ triangle/
├─ quad/
├─ sphere/
├─ backpack/
├─ compare_ppm.py
├─ run_integration_test.py
├─ README.md
└─ CMakeLists.txt
```

### 6.2 当前场景

| 场景 | 目标 |
| --- | --- |
| `minimal` | 验证清屏、present、截图与 GT 比对链路 |
| `triangle` | 验证最小图形管线与顶点输入 |
| `quad` | 验证纹理采样与基础贴图渲染 |
| `sphere` | 验证更复杂顶点布局、纹理与 `firstSet != 0` 的描述符绑定路径 |
| `backpack` | 验证真实模型、资源导入结果与完整 draw path |

### 6.3 统一约束

抽象层集成测试必须满足以下规则：

1. 只包含公共 RHI 头文件与共享 fixture。
2. 同一场景通过参数化方式同时运行 `D3D12 / OpenGL / Vulkan`。
3. 每个场景目录只维护一张基准图：`GT.ppm`。
4. 运行时截图允许按后端区分命名，例如：
   - `minimal_d3d12.ppm`
   - `minimal_opengl.ppm`
   - `minimal_vulkan.ppm`
5. 所有后端都必须与同一张 `GT.ppm` 做比对。
6. 新场景如果暴露抽象层缺口，应先补 RHI，再补测试。
7. `sphere` 必须继续保留对 `firstSet != 0` 绑定路径的覆盖。
8. `backpack` 作为最接近真实资源路径的抽象层场景，不应随意削弱。

### 6.4 推荐验证方式

```bash
cmake --build build --config Debug --target rhi_abstraction_integration_tests

build\tests\RHI\integration\minimal\Debug\rhi_integration_minimal.exe --gtest_filter=Vulkan/MinimalTest.RenderClear/0
build\tests\RHI\integration\triangle\Debug\rhi_integration_triangle.exe --gtest_filter=D3D12/TriangleTest.RenderTriangle/0
build\tests\RHI\integration\quad\Debug\rhi_integration_quad.exe --gtest_filter=OpenGL/QuadTest.RenderQuad/0
build\tests\RHI\integration\backpack\Debug\rhi_integration_backpack.exe --gtest_filter=Vulkan/BackpackTest.RenderBackpack/0
```

通过标准：

- 渲染成功
- 截图成功
- 与当前场景 `GT.ppm` 比对通过

## 7. 推荐的验证策略

按改动类型选择最小有效验证：

- 改 `engine/RHI`：先跑 `rhi_abstraction_tests` 或 `rhi_backend_tests`
- 改 `engine/Rendering`：先跑 `rendering_unit_tests` 和最相关的 `rendering_integration_*`
- 改 `editor/Viewport`：先跑 `editor_tests`，必要时再跑 `rendering_phase_regression`
- 改脚本运行时 / managed / 项目脚本程序集：先构建 `xcengine_project_managed_assemblies`，再跑 `scripting_tests`
- 改资源导入 / `.meta` / artifact：优先跑对应 `Resources/*` tests

在这些最小验证通过后，再决定是否扩展到：

```bash
ctest --test-dir build -C Debug --output-on-failure
```

## 8. 文档维护要求

以下变化必须同步更新本文档：

- 测试目录结构变化
- 新增或删除测试 target
- rendering integration 场景变化
- RHI 抽象层 GT 图规则变化
- PowerShell 回归入口变化
- 项目脚本程序集参与测试的方式变化

禁止继续保留和当前仓库状态不一致的旧说明。