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- SceneManager: remove singleton, use dependency injection via EditorContext - SelectionManager: already interface-based via ISelectionManager - Panel: now receives IEditorContext for accessing managers - HierarchyPanel: migrated to use IEditorContext instead of singletons - Add ISceneManager interface and SceneManagerImpl - EditorContextImpl: holds all editor subsystems Architecture now follows dependency injection pattern: Application -> EditorContext -> SceneManager/SelectionManager EditorLayer -> Panels (receive context via SetContext) All Manager singletons removed: EditorSceneManager::Get(), SelectionManager::Get()
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# RHI 模块审查报告
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## 审查范围
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基于设计文档 `RHI模块总览.md` 中定义的设计理念，对当前 RHI 模块的设计和实现进行全面审查。
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## 一、设计问题
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### 1. 接口一致性问题
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#### 1.1 RHIResource 基类接口过于简单
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**当前实现** ([RHIResource.h](file:///d:/Xuanchi/Main/XCEngine/engine/include/XCEngine/RHI/RHIResource.h)):
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```cpp
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class RHIResource {
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public:
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virtual ~RHIResource() = default;
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virtual void* GetNativeHandle() = 0;
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virtual ResourceStates GetState() const = 0;
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virtual void SetState(ResourceStates state) = 0;
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};
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```
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**问题**:
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- 缺少资源命名接口 (`SetName`/`GetName`)
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- 缺少资源类型查询接口
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- 缺少资源大小查询接口
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**影响**: RHITexture 自行添加了 `SetName`/`GetName`/`GetWidth` 等方法，导致接口不统一。
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**建议**: 扩展 RHIResource 基类接口：
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```cpp
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class RHIResource {
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public:
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virtual ~RHIResource() = default;
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// 现有接口
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virtual void* GetNativeHandle() = 0;
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virtual ResourceStates GetState() const = 0;
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virtual void SetState(ResourceStates state) = 0;
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// 建议新增
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virtual void SetName(const char* name) = 0;
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virtual const char* GetName() const = 0;
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virtual ResourceType GetResourceType() const = 0;
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virtual uint64_t GetGpuVirtualAddress() const = 0; // 对于 Buffer
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};
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```
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#### 1.2 资源生命周期管理不一致
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**当前问题**:
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- 所有资源使用 `Shutdown()` + `delete` 的手动管理方式
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- 容易导致资源泄漏或重复释放
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- 与引擎 Core 模块的智能指针体系 (`Ref`, `UniqueRef`) 不统一
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**建议**:
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1. 考虑使用引用计数管理 RHI 资源
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2. 或者提供 RAII 包装器类
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3. 至少应该提供统一的资源销毁接口（如 `RHIDevice::DestroyResource()`）
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### 2. 描述符系统设计问题
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#### 2.1 描述符接口偏向 D3D12
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**当前实现** ([RHIDescriptorPool.h](file:///d:/Xuanchi/Main/XCEngine/engine/include/XCEngine/RHI/RHIDescriptorPool.h)):
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```cpp
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struct DescriptorPoolDesc {
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uint32_t maxDescriptorCount; // D3D12 风格
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// ...
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};
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```
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**问题**:
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- OpenGL 没有原生的描述符池概念
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- OpenGL 后端需要完全模拟，可能效率低下
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- 缺少 DescriptorSetLayout 的概念
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**建议**: 参考 Vulkan 的描述符系统设计：
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```cpp
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// 1. 先创建 DescriptorSetLayout
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struct DescriptorSetLayoutDesc {
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std::vector<DescriptorBinding> bindings;
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};
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class RHIDescriptorSetLayout { ... };
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// 2. 从 Layout 创建 Pool
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struct DescriptorPoolDesc {
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std::vector<DescriptorPoolSize> poolSizes; // 按类型指定数量
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uint32_t maxSets;
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};
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// 3. 从 Pool 分配 Set
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class RHIDescriptorSet {
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virtual void Update(uint32_t binding, RHIResource* resource) = 0;
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};
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```
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#### 2.2 缺少描述符集绑定机制
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**当前问题**:
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- RHICommandList 直接绑定资源 (`SetVertexBuffer`, `SetTexture`)
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- 缺少批量绑定描述符集的能力
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**建议**: 添加描述符集绑定接口：
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```cpp
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virtual void BindDescriptorSet(
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uint32_t setIndex,
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RHIDescriptorSet* descriptorSet,
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RHIPipelineLayout* layout
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) = 0;
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```
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### 3. 命令列表设计问题
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#### 3.1 命令列表生命周期管理
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**当前问题**:
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- 缺少命令列表池化管理
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- 每帧可能需要重新创建命令列表
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**建议**: 添加命令分配器概念：
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```cpp
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class RHICommandAllocator {
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public:
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virtual void Reset() = 0; // 重用命令列表内存
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};
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// Device 接口
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virtual RHICommandAllocator* CreateCommandAllocator(
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CommandListType type
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) = 0;
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```
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#### 3.2 屏障接口不够清晰
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**当前实现**:
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```cpp
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virtual void ResourceBarrier(
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uint32_t numBarriers,
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ResourceBarrierDesc* barriers
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) = 0;
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virtual void ExecuteBarriers() = 0; // 这个方法名容易误解
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```
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**问题**: `ExecuteBarriers` 方法名暗示有延迟执行，但实际行为不明确。
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**建议**:
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- 明确屏障是立即执行还是批量执行
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- 考虑添加 `FlushBarriers()` 方法名替代 `ExecuteBarriers()`
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### 4. 着色器系统问题
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#### 4.1 编译接口职责混乱
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**当前实现** ([RHIShader.h](file:///d:/Xuanchi/Main/XCEngine/engine/include/XCEngine/RHI/RHIShader.h)):
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```cpp
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class RHIShader {
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public:
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// RHIShader 自己有编译方法
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virtual bool CompileFromFile(...) = 0;
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virtual bool Compile(...) = 0;
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};
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// RHIDevice 也有编译方法
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virtual RHIShader* CompileShader(const ShaderCompileDesc& desc) = 0;
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```
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**问题**: 编译职责分散，用户不知道该用哪个接口。
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**建议**: 统一着色器创建流程：
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```cpp
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// 方案1: 只在 Device 中创建
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class RHIDevice {
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virtual RHIShader* CreateShader(const ShaderDesc& desc) = 0;
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||
};
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// 方案2: 使用 ShaderCompiler 工具类
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class RHIShaderCompiler {
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virtual RHIShader* CompileFromFile(...) = 0;
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virtual RHIShader* CompileFromSource(...) = 0;
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||
};
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```
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#### 4.2 缺少着色器反射接口
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**当前问题**:
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- 只有 `GetUniformInfos()` 方法
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- 缺少完整的着色器反射（输入/输出语义、资源绑定等）
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**建议**: 添加完整的着色器反射接口：
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```cpp
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struct ShaderReflection {
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std::vector<VertexInputAttribute> vertexInputs;
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||
std::vector<FragmentOutput> fragmentOutputs;
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std::vector<ResourceBinding> resourceBindings;
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std::vector<PushConstantRange> pushConstantRanges;
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};
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virtual ShaderReflection GetReflection() const = 0;
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```
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### 5. 管线状态对象问题
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#### 5.1 缺少管线缓存
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**当前问题**: 每次创建 PSO 都需要完整编译，没有缓存机制。
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**建议**: 添加管线缓存接口：
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```cpp
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class RHIPipelineCache {
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public:
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virtual void Save(const char* filePath) = 0;
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virtual void Load(const char* filePath) = 0;
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virtual size_t GetDataSize() const = 0;
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||
virtual void* GetData() const = 0;
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};
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||
// Device 接口
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virtual RHIPipelineCache* CreatePipelineCache() = 0;
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virtual RHIPipelineState* CreatePipelineState(
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const PipelineStateDesc& desc,
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RHIPipelineCache* cache = nullptr
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) = 0;
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```
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### 6. 缺失的关键功能
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#### 6.1 缺少资源别名 (Aliasing) 支持
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**设计文档提到**: "求同存异"
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**问题**: D3D12 和 Vulkan 都支持资源别名（多个资源共享同一块内存），但当前 RHI 没有暴露。
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**建议**: 添加资源别名支持：
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```cpp
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struct ResourceAliasingDesc {
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RHIResource* overlappingResources;
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uint32_t resourceCount;
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};
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virtual void AliasingResources(
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const ResourceAliasingDesc& desc
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) = 0;
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```
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#### 6.2 缺少多队列支持
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**当前问题**:
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- RHICommandQueue 只支持单一类型
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- 缺少多队列同步机制
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**建议**: 添加跨队列同步支持：
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```cpp
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struct QueueSyncDesc {
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RHICommandQueue* waitQueue;
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RHIFence* fence;
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uint64_t value;
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};
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virtual void QueueSubmit(
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const QueueSubmitDesc& desc,
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const QueueSyncDesc* waitSyncs = nullptr,
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uint32_t waitSyncCount = 0,
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||
const QueueSyncDesc* signalSyncs = nullptr,
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||
uint32_t signalSyncCount = 0
|
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) = 0;
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```
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#### 6.3 缺少 RenderGraph 支持
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**设计文档提到**: "渲染管线层（SRP/Render Graph）"
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**问题**: 当前 RHI 接口没有为 RenderGraph 提供必要的支持：
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- 缺少资源传递机制
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- 缺少自动屏障生成
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- 缺少资源生命周期跟踪
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**建议**: 添加 RenderGraph 友好的接口：
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```cpp
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struct ResourceTransition {
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RHIResource* resource;
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ResourceStates fromState;
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ResourceStates toState;
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uint32_t queueFamily; // 支持跨队列传递
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};
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virtual void TransitionResources(
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const ResourceTransition* transitions,
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uint32_t count
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) = 0;
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```
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## 二、实现问题
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### 1. OpenGL 后端状态管理
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**问题**: OpenGL 是状态机模型，需要仔细管理状态。
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**建议检查点**:
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- [ ] 是否正确跟踪当前绑定的 VAO/VBO/纹理
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- [ ] 是否正确跟踪当前激活的着色器程序
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- [ ] 是否正确跟踪混合/深度/模板状态
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- [ ] 是否有不必要的冗余状态切换
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**建议**: 实现状态跟踪器：
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```cpp
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class OpenGLStateTracker {
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public:
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void BindTexture(uint32_t unit, uint32_t texture);
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void BindVertexArray(uint32_t vao);
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void UseProgram(uint32_t program);
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// ... 避免重复绑定
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};
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```
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### 2. 资源状态跟踪不一致
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**问题**:
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- D3D12 需要精确的资源状态跟踪
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- OpenGL 没有显式的资源状态概念
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- 当前实现在 OpenGL 后端如何处理状态？
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**建议**:
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- OpenGL 后端可以忽略资源状态（或仅用于调试）
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- 或者实现软件状态跟踪用于验证
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### 3. 内存管理缺失
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**问题**:
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- 缺少显式的 GPU 内存分配接口
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- D3D12 有 Heap 概念，OpenGL 没有
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**建议**: 添加内存分配抽象：
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```cpp
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struct HeapDesc {
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HeapType type; // Default, Upload, Readback
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uint64_t size;
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HeapFlags flags;
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};
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class RHIHeap {
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public:
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virtual void* Map() = 0;
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virtual void Unmap() = 0;
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};
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||
// 资源创建时指定堆
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struct BufferDesc {
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// ...
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RHIHeap* heap; // 可选
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uint64_t heapOffset; // 可选
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};
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```
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### 4. 错误处理机制
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**当前问题**:
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- 大部分方法返回 `void` 或 `bool`
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- 缺少详细的错误信息
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**建议**: 添加结果类型：
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```cpp
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template<typename T>
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struct RHIResult {
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T value;
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RHIErrorCode error;
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const char* errorMessage;
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};
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// 使用示例
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RHIResult<RHITexture*> result = device->CreateTexture(desc);
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if (result.error != RHIErrorCode::Success) {
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LogError(result.errorMessage);
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}
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```
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## 三、与设计理念的对比
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### 设计理念 vs 实际实现
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| 设计理念 | 设计文档要求 | 当前实现状态 | 问题 |
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|---------|------------|------------|------|
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| **求同存异** | 提取 API 共性 | ✅ 部分实现 | 描述符系统偏向 D3D12 |
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| **分层抽象** | 清晰的层级结构 | ✅ 已实现 | 层级清晰 |
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| **特性降级** | 能力检测和替代方案 | ⚠️ 部分实现 | RHICapabilities 存在但使用不明确 |
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| **底层逃逸** | 允许访问原生 API | ✅ 已实现 | GetNativeHandle() 接口存在 |
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## 四、优先级建议
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### 高优先级（影响功能正确性）
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1. **统一资源生命周期管理** - 防止内存泄漏
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2. **完善错误处理机制** - 便于调试
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3. **OpenGL 状态跟踪** - 避免渲染错误
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### 中优先级（影响性能和可维护性）
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4. **重构描述符系统** - 提高 OpenGL 效率
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5. **统一着色器编译接口** - 提高易用性
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6. **添加命令分配器** - 提高性能
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### 低优先级（增强功能）
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7. **添加管线缓存** - 加速启动
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8. **添加资源别名支持** - 优化内存
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9. **RenderGraph 支持** - 高级功能
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## 五、总结
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### 优点
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1. ✅ 分层架构清晰，符合设计文档
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2. ✅ 核心抽象接口基本完整
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3. ✅ D3D12 后端实现较为完善
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4. ✅ 测试覆盖较好
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### 主要问题
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1. ❌ 描述符系统设计偏向 D3D12，OpenGL 后端效率可能受影响
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2. ❌ 资源生命周期管理不一致，存在泄漏风险
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3. ❌ 着色器编译接口职责混乱
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4. ⚠️ 缺少部分高级功能（资源别名、多队列同步等）
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### 建议
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建议按照优先级逐步改进，首先解决高优先级问题，确保引擎的稳定性和正确性。
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