docs: update README to reflect current project structure after refactoring

- Correct directory structure (ui_editor -> editor, remove scripts/)
- Add Platform/ module (cross-platform abstraction layer)
- Add Input/ module
- Add Layer/LayerStack to Core module
- Add missing RHI abstraction files (DescriptorPool, DescriptorSet, RenderPass, Framebuffer, etc.)
- Add missing D3D12 backend files
- Add missing OpenGL backend files
- Add GLAD to third_party
- Add reference/ directory
- Add Res/ to mvs/
- Update editor directory structure
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2026-03-25 12:06:10 +08:00
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217
README.md
View File

@@ -1,17 +1,18 @@
# XCEngine
基于 DirectX 12 的游戏引擎项目,支持体积渲染、跨平台渲染后端和核心模块单元测试。
基于 DirectX 12 的模块化游戏引擎,支持体积渲染、跨平台渲染后端和核心模块单元测试。
## 项目概述
XCEngine 是一个正在开发中的游戏引擎,采用 RHIRender Hardware Interface抽象层设计支持 DirectX 12 和 OpenGL 多种渲染 API。项目采用模块化设计包含核心库、示例程序和单元测试。
XCEngine 是一个正在开发中的模块化 C++ 游戏引擎,采用 RHIRender Hardware Interface抽象层设计支持 DirectX 12 和 OpenGL 4.6+ 多种渲染 API。项目采用模块化设计包含核心库、示例程序和单元测试。
## 技术栈
- **渲染 API**: DirectX 12, OpenGL 4.6+
- **语言**: C++17
- **构建系统**: CMake
- **构建系统**: CMake 3.15+
- **测试框架**: Google Test
- **UI**: ImGui用于编辑器
## 项目结构
@@ -29,8 +30,8 @@ XCEngine/
│ │ │ ├── Reverbation.h # 混响效果
│ │ │ ├── Equalizer.h # 均衡器
│ │ │ ├── IAudioEffect.h # 音频效果接口
│ │ │ ├── WindowsAudioBackend.h # Windows 音频后端
│ │ │ └── IAudioBackend.h # 音频后端接口
│ │ │ ├── IAudioBackend.h # 音频后端接口
│ │ │ └── WindowsAudioBackend.h # Windows 音频后端
│ │ ├── Components/ # 游戏组件系统
│ │ │ ├── Component.h # 组件基类
│ │ │ ├── GameObject.h # 游戏对象
@@ -76,6 +77,8 @@ XCEngine/
│ │ │ │ ├── Bounds.h # 包围体
│ │ │ │ ├── Frustum.h # 视锥体
│ │ │ │ └── Math.h # 数学库统一头文件
│ │ │ ├── Layer.h # 层级
│ │ │ ├── LayerStack.h # 层级栈
│ │ │ ├── Types.h # 基础类型别名
│ │ │ ├── RefCounted.h # 引用计数基类
│ │ │ ├── SmartPtr.h # 智能指针
@@ -108,6 +111,28 @@ XCEngine/
│ │ │ ├── TaskSystem.h # 任务系统
│ │ │ ├── TaskSystemConfig.h # 任务系统配置
│ │ │ └── Threading.h # 线程模块统一头文件
│ │ ├── Platform/ # 平台抽象层
│ │ │ ├── PlatformTypes.h # 平台类型
│ │ │ ├── IPlatform.h # 平台接口
│ │ │ ├── IWindow.h # 窗口接口
│ │ │ ├── IFileSystem.h # 文件系统接口
│ │ │ ├── IClock.h # 时钟接口
│ │ │ ├── IDynamicLibrary.h # 动态库接口
│ │ │ ├── IDisplayEnumerator.h # 显示枚举接口
│ │ │ ├── GameTime.h # 游戏时间
│ │ │ ├── Window.h # 窗口类
│ │ │ ├── Windows/ # Windows 平台实现
│ │ │ │ ├── WindowsWindow.h
│ │ │ │ └── WindowsInputModule.h
│ │ │ ├── Linux/ # Linux 平台实现
│ │ │ ├── Android/ # Android 平台实现
│ │ │ └── macOS/ # macOS 平台实现
│ │ ├── Input/ # 输入模块
│ │ │ ├── InputTypes.h # 输入类型
│ │ │ ├── InputEvent.h # 输入事件
│ │ │ ├── InputAxis.h # 输入轴
│ │ │ ├── InputModule.h # 输入模块基类
│ │ │ └── InputManager.h # 输入管理器
│ │ ├── Resources/ # 资源管理模块 (按类型分目录)
│ │ │ ├── Texture/ # 纹理资源
│ │ │ │ ├── Texture.h
@@ -147,6 +172,11 @@ XCEngine/
│ │ ├── RHIPipelineState.h # 管线状态抽象
│ │ ├── RHIPipelineLayout.h # 管线布局抽象
│ │ ├── RHIDescriptorPool.h # 描述符池抽象
│ │ ├── RHIDescriptorSet.h # 描述符集抽象
│ │ ├── RHIRenderPass.h # 渲染通道抽象
│ │ ├── RHIFramebuffer.h # 帧缓冲抽象
│ │ ├── RHIResource.h # 资源基类
│ │ ├── RHIResourceView.h # 资源视图抽象
│ │ ├── OpenGL/ # OpenGL 后端实现
│ │ │ ├── OpenGLDevice.h
│ │ │ ├── OpenGLCommandQueue.h
@@ -161,6 +191,13 @@ XCEngine/
│ │ │ ├── OpenGLVertexArray.h
│ │ │ ├── OpenGLRenderTargetView.h
│ │ │ ├── OpenGLDepthStencilView.h
│ │ │ ├── OpenGLFramebuffer.h
│ │ │ ├── OpenGLRenderPass.h
│ │ │ ├── OpenGLResourceView.h
│ │ │ ├── OpenGLDescriptorPool.h
│ │ │ ├── OpenGLDescriptorSet.h
│ │ │ ├── OpenGLTextureUnitAllocator.h
│ │ │ ├── OpenGLUniformBufferManager.h
│ │ │ └── OpenGLScreenshot.h
│ │ └── D3D12/ # DirectX 12 后端实现
│ │ ├── D3D12Device.h
@@ -175,16 +212,21 @@ XCEngine/
│ │ ├── D3D12Sampler.h
│ │ ├── D3D12Fence.h
│ │ ├── D3D12DescriptorHeap.h
│ │ ├── D3D12DescriptorSet.h
│ │ ├── D3D12RootSignature.h
│ │ ├── D3D12PipelineLayout.h
│ │ ├── D3D12RenderTargetView.h
│ │ ├── D3D12DepthStencilView.h
│ │ ├── D3D12ShaderResourceView.h
│ │ ├── D3D12UnorderedAccessView.h
│ │ ├── D3D12ConstantBufferView.h
│ │ ├── D3D12ResourceView.h
│ │ ├── D3D12QueryHeap.h
│ │ ├── D3D12RenderPass.h
│ │ ├── D3D12Framebuffer.h
│ │ ├── D3D12Screenshot.h
│ │ ├── D3D12Enum.h
│ │ ├── D3D12Types.h
│ │ ├── D3D12Enums.h
│ │ └── D3D12Common.h
│ ├── src/ # 实现文件
│ │ ├── Audio/
@@ -196,6 +238,9 @@ XCEngine/
│ │ ├── Math/
│ │ ├── Memory/
│ │ ├── Threading/
│ │ ├── Platform/
│ │ │ └── Windows/
│ │ ├── Input/
│ │ ├── Resources/
│ │ │ ├── Texture/
│ │ │ ├── Mesh/
@@ -204,68 +249,84 @@ XCEngine/
│ │ │ └── AudioClip/
│ │ ├── Scene/
│ │ └── RHI/
│ │ ├── D3D12/
│ │ ├── OpenGL/
│ │ └── RHIFactory.cpp
│ └── third_party/ # 第三方库
│ ├── kissfft/ # FFT 库
── stb/ # 图像处理库
── stb/ # 图像处理库 (stb_image, stb_image_write)
│ ├── GLAD/ # OpenGL 加载器
│ └── renderdoc/ # RenderDoc 调试库
├── editor/ # 编辑器 UI 应用程序
│ ├── src/ # 编辑器源代码
│ │ ├── Application.cpp/h # 编辑器应用入口
│ │ ├── main.cpp # 主函数
│ │ ├── Core/ # 编辑器核心
│ │ ├── Layers/ # 编辑器层级
│ │ ├── Managers/ # 管理器
│ │ ├── panels/ # 编辑器面板
│ │ └── UI/ # UI 控件
│ ├── bin/ # 资源文件和可执行文件
│ └── build/ # 构建目录
├── tests/ # 单元测试
│ ├── math/ # 数学库测试
│ ├── core/ # 核心模块测试
│ │ ├── Asset/ # Core/Asset 模块测试
│ │ └── IO/ # Core/IO 模块测试
│ ├── containers/ # 容器测试
│ ├── memory/ # 内存管理测试
│ ├── threading/ # 线程模块测试
│ ├── debug/ # 调试模块测试
│ ├── core/ # 核心模块测试
│ │ ├── Asset/ # Core/Asset 模块测试
│ │ └── IO/ # Core/IO 模块测试
│ ├── Components/ # 组件测试
│ ├── Scene/ # 场景测试
│ ├── Resources/ # 资源管理测试
│ │ ├── Texture/ # 纹理资源测试
│ │ ├── Mesh/ # 网格资源测试
│ │ ├── Material/ # 材质资源测试
│ │ ├── Shader/ # 着色器资源测试
│ │ └── AudioClip/ # 音频资源测试
│ ├── input/ # 输入模块测试
│ │ ├── Texture/
│ │ ├── Mesh/
│ │ ├── Material/
│ │ ├── Shader/
│ │ └── AudioClip/
│ ├── Input/ # 输入模块测试
│ └── RHI/ # RHI 抽象层测试
│ ├── unit/ # RHI 抽象层测试
│ ├── OpenGL/ # OpenGL 后端测试
│ │ ├── unit/ # 单元测试 (14)
│ │ └── integration/ # 集成测试 (5)
│ └── D3D12/ # D3D12 后端测试
│ ├── unit/ # 单元测试 (15)
│ └── integration/ # 集成测试 (8)
│ ├── unit/ # RHI 抽象层单元测试 (10 files)
│ ├── D3D12/ # D3D12 后端测试
│ │ ├── unit/ # D3D12 单元测试 (14 files)
│ │ └── integration/ # D3D12 集成测试 (minimal, quad, sphere, triangle)
│ └── OpenGL/ # OpenGL 后端测试
│ ├── unit/ # OpenGL 单元测试 (12 files)
│ └── integration/ # OpenGL 集成测试 (minimal, quad, sphere, triangle)
├── mvs/ # 示例程序
│ ├── D3D12/ # DirectX 12 渲染示例
│ ├── OpenGL/ # OpenGL 渲染示例
│ ├── Music fluctuations/ # 音频可视化示例
│ ├── VolumeRenderer/ # 体积渲染器NanoVDB
── ui/ # 编辑器 UI 示例
├── ui_editor/ # 编辑器 UI 应用程序
│ ├── src/ # 编辑器源代码
│ ├── bin/ # 资源文件
│ └── build/ # 构建目录
── RenderDoc/ # RenderDoc 集成示例
├── ui/ # 编辑器 UI 示例
│ └── Res/ # 示例资源文件
├── docs/ # 文档
│ ├── api/ # API 文档
│ │ ├── rhi/ # RHI API 文档
│ │ ├── math/ # Math API 文档
│ │ ├── containers/ # Containers API 文档
│ │ ├── threading/ # Threading API 文档
│ │ ├── memory/ # Memory API 文档
│ │ ├── core/ # Core API 文档
│ │ ├── debug/ # Debug API 文档
│ │ ├── resources/ # Resources API 文档
│ │ ├── audio/ # 音频系统 API
│ │ ├── components/ # 组件系统 API
│ │ ├── containers/ # 容器 API
│ │ ├── core/ # 核心 API
│ │ ├── d3d12/ # D3D12 API
│ │ ├── debug/ # 调试 API
│ │ ├── math/ # 数学库 API
│ │ ├── memory/ # 内存管理 API
│ │ ├── resources/ # 资源管理 API
│ │ └── main.md # API 文档总索引
── plan/ # 开发计划与架构设计
── plan/ # 开发计划与架构设计
│ └── api-skill.md # API 技能文档
├── scripts/ # 构建和测试脚本
├── 参考/ # 参考资料
│ └── Fermion/ # 参考项目
├── engine/tools/ # 工具脚本
│ └── renderdoc_parser/ # RenderDoc 捕获分析工具Python 3.6
├── build/ # 构建目录
└── build/ # 构建目录
└── imgui.ini # ImGui 配置文件
```
## 快速开始
@@ -309,11 +370,12 @@ build/tests/threading/Debug/xcengine_threading_tests.exe
### Audio音频系统
- **AudioSystem**: 音频系统主类,管理所有音频设备
- **AudioMixer**: 音频混音器,多通道混合与效果处理
- **HRTF**: 头部相关传输函数,支持空间音频定位
- **FFTFilter**: 快速傅里叶变换滤波器
- **Reverbation**: 混响效果
- **Equalizer**: 音频均衡器
- **WASAPI**: Windows 音频会话 API 后端实现
- **WindowsAudioBackend**: Windows WASAPI 音频后端实现
- **AudioSourceComponent**: 音频源组件(用于游戏对象)
- **AudioListenerComponent**: 音频监听器组件(用于游戏对象)
@@ -322,6 +384,8 @@ build/tests/threading/Debug/xcengine_threading_tests.exe
- **Component**: 组件基类,提供生命周期管理
- **GameObject**: 游戏对象,支持层级结构
- **TransformComponent**: 变换组件,管理位置、旋转、缩放
- **AudioSourceComponent**: 音频源组件
- **AudioListenerComponent**: 音频监听器组件
### Containers容器
@@ -336,6 +400,26 @@ build/tests/threading/Debug/xcengine_threading_tests.exe
- **SmartPtr**: 智能指针实现Ref、UniqueRef
- **Event**: 事件系统,支持订阅/发布模式
- **FileWriter**: 文件写入工具
- **Layer/LayerStack**: 层级与层级栈管理
### Platform平台抽象层
跨平台抽象接口,支持 Windows、Linux、Android、macOS
- **IPlatform**: 平台接口
- **IWindow**: 窗口接口
- **IFileSystem**: 文件系统接口
- **IClock**: 时钟接口
- **IDynamicLibrary**: 动态库加载接口
- **IDisplayEnumerator**: 显示设备枚举接口
- **Window**: 窗口实现类
### Input输入模块
- **InputManager**: 输入管理器
- **InputModule**: 输入模块基类
- **InputEvent**: 输入事件定义
- **InputAxis**: 输入轴配置
### Debug调试与日志
@@ -372,7 +456,7 @@ build/tests/threading/Debug/xcengine_threading_tests.exe
- **Rect**: 矩形
- **Sphere/Box/Plane**: 基本几何体
- **Ray**: 射线
- **AABB/Bounds/OBB**: 包围体
- **AABB/Bounds**: 包围体
- **Frustum**: 视锥体
### Resources资源管理
@@ -380,6 +464,7 @@ build/tests/threading/Debug/xcengine_threading_tests.exe
XCEngine 资源系统采用分层架构:
#### Core/Asset资源系统核心
- **IResource**: 资源接口基类
- **ResourceTypes**: 资源类型定义GUID、状态等
- **ResourceHandle**: 资源句柄,安全引用资源
@@ -389,6 +474,7 @@ XCEngine 资源系统采用分层架构:
- **ResourceDependencyGraph**: 资源依赖图管理
#### Core/IO资源 IO 系统)
- **IResourceLoader**: 资源加载器接口
- **ResourceFileSystem**: 资源文件系统
- **ResourcePath**: 资源路径解析
@@ -396,6 +482,7 @@ XCEngine 资源系统采用分层架构:
- **ResourcePackage**: 资源包批量管理
#### Resources/<Type>(具体资源类型)
- **Texture**: 纹理资源Texture.h、TextureLoader.h、TextureImportSettings.h
- **Mesh**: 网格资源Mesh.h、MeshLoader.h、MeshImportSettings.h
- **Shader**: 着色器资源Shader.h、ShaderLoader.h
@@ -425,10 +512,16 @@ XCEngine 采用 RHIRender Hardware Interface抽象层设计支持多渲
- **RHICommandList**: 命令列表抽象
- **RHISwapChain**: 交换链抽象
- **RHIPipelineState**: 渲染管线状态抽象
- **RHIPipelineLayout**: 管线布局抽象
- **RHIBuffer/RHITexture**: 资源抽象
- **RHIShader**: 着色器抽象
- **RHISampler**: 采样器抽象
- **RHIFence**: 同步栅栏抽象
- **RHIDescriptorPool**: 描述符池抽象
- **RHIDescriptorSet**: 描述符集抽象
- **RHIRenderPass**: 渲染通道抽象
- **RHIFramebuffer**: 帧缓冲抽象
- **RHIResourceView**: 资源视图抽象
#### 后端实现
@@ -439,23 +532,19 @@ XCEngine 采用 RHIRender Hardware Interface抽象层设计支持多渲
| 模块 | 测试用例数 |
|------|-----------|
| Math | 140 |
| Core | 25 |
| Containers | 51 |
| Memory | 19 |
| Threading | 13 |
| Debug | 8 |
| Components | 39 |
| Scene | 14 |
| Resources/Texture | 36 |
| Resources/Mesh | 29 |
| Resources/Material | 14 |
| Resources/Shader | 13 |
| Resources/AudioClip | 15 |
| Input | 40 |
| RHI (OpenGL) | 41 (unit 14 + integration 5) |
| RHI (D3D12) | 23 (unit 15 + integration 8) |
| **总计** | **852 (+1 disabled)** |
| Math | ~4 |
| Containers | ~3 |
| Memory | ~3 |
| Threading | ~3 |
| Debug | ~3 |
| Core | ~10 |
| Components | ~3 |
| Scene | ~2 |
| Resources | ~12 |
| Input | ~2 |
| RHI/unit | ~10 |
| RHI/D3D12 | ~18 (unit + integration) |
| RHI/OpenGL | ~16 (unit + integration) |
## mvs 示例程序
@@ -478,10 +567,6 @@ D3D12 + RenderDoc 集成示例,展示如何使用 RenderDoc API 进行 GPU 帧
> 注意renderdoc.dll 需单独放置于 `engine/third_party/renderdoc/renderdoc.dll`
### renderdoc_parser
RenderDoc 捕获分析工具Python 3.6)。详见 `engine/tools/renderdoc_parser/README.md`
### VolumeRenderer
XCEngine 的体积渲染模块,基于 NanoVDB 实现云、烟雾等体积数据的实时渲染:
@@ -498,7 +583,7 @@ XCEngine 的体积渲染模块,基于 NanoVDB 实现云、烟雾等体积数
- 频谱可视化渲染
- 音频与视觉效果同步
### UI Editor
### Editor UI
Unity 风格的编辑器 UI基于 ImGui 实现:
- 场景层级面板