UE4里的渲染线程

UE4里的渲染线程

原文：https://www.cnblogs.com/zhouxin/p/6362505.html　　

记的上次看过UniRx里的源代码，说是参考微软的响应式编程框架，响应式编程里的一些理论不细说，只单说UniRx里的事件流里的事件压入与执行，与UE4的渲染线程设计有很多相同之处，如果有了解响应式编程相关源码如UniRx，应该对UE4的渲染线程流程容易理解。

　　在这先说下UniRx相应事件流的处理，让不了解的同学大致有点印象，如当前线程计划，一般首先有个队列，在相应事件响应后，把相应处理方法填充到队列中，另一边则在队列里，根据先进先出的原则，不断执行队列里的方法。说起来比较简单，主要是这里只拿出UniRx里的一个执行计划的事件流来说，另外的相关响应式编程概念与本文无关，也就不提起来说。

　　回到正题，说了UE4渲染流程的设计与上面很多相同，如此，我们先简单来说明下相关UE4里的类，与上面说的来对应。

　　FBaseGraphTask: 上面说到事件流，那么这个类在这，就是事件流里的每个事件。

　　TGraphTask: FBaseGraphTask的一个子类模版类，模版类要求有方法DoTask.(注意这里，后面要说。相应在此处简单理解成C#里的泛型约束，虽然C#直接做不到这点，可以简接使用泛型约束加接口实现)

　　FTaskThreadBase: 简单来说，这个类里放的是事件流，以及相应处理事件流的一些方法,如

　　　　EnqueueFromThisThread: 压入事件流中。

　　　　ProcessTasksUntilQuit: 循环执行事件流里方法，直到有要求结束信号。

　　　　IsProcessingTasks: 是否正在执行方法。

　　FNameTaskThread: FTaskThreadBase的子类，简单来说，UE4里内置的用这个，如游戏线程，渲染线程。

　　FTaskThreadAnyThread: FTaskThreadBase的子类,简单来说，没有固定用途的用这个，如自己用来做啥做啥。

　　FRunnable: 说是线程执行体，是不是有点搞晕了，其实你看下面他渲染线程的子类就明白了。

　　FRenderingThread: FRunnable的子类，主要有方法Run调用执行渲染线程的事件流，上面的FTaskThreadBase:rocessTasksUntilQuit这个方法。

　　FRunnableThread: 包含一个FRunnable与相应的TLS实现，TLS搜了一下，简单来说，相同的变量，每个线程可以有不同的值。

　　FWorkerThread: 包含FTaskThreadBase(事件流)与FRunnableThread(线程执行与TLS)的引用。封装相应对象FTaskThreadBase与FRunnableThread公开。

　　FTaskGraphInterface: 可以理解成一个单例管理类，管理所有FWorkerThread(线程与事件流),一般管理类的方法，根据类型得到对应的FWorkerThread等。

　　好吧，到这肯定有点晕了，大家最好对着相应代码来理解，那么这些类是如何组成一个渲染线程。

　　1。初始准备，FTaskGraphInterface初始化相应的渲染线程所需的FNameTaskThread，以及调用StartRenderingThread,创建渲染线程执行体FRunnable的子类FRenderingThread。注意有个全局变量GIsThreadedRendering开始标为true。

　　2。FRenderingThread开始执行RenderingThreadMain，找到渲染线程的FWorkerThread，初始化相应TLS的ID值。如上所说，循环执行FTaskThreadBase:rocessTasksUntilQuit里的事件

　　3。点程序退出等，ProcessTasksUntilQuit中断，相应渲染线程上的数据开始清理。

　　看到如上，我们肯定会想到2里渲染线程执行的事件是如何来的，在这我们引入一些宏，大家看UE4的源码时，肯定会常见，ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND，ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER后面多参数的版本等。

　　这些宏拆开来，都有一个类和一段执行代码，我们根据ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER来说,如下：

ReleaseShaderMap

　　首先生成类EURCMacro_ReleaseShaderMap,继承于FRenderCommand，根据传入参数类型生成构造函数，生成一个方法DoTask(见上面TGraphTask类说明),DoTask方法里执行的就是上面代码{}里的一段。

　　然后生成一段执行码，简单来说，就是结合上面的类EURCMacro_ReleaseShaderMap生成模版类TGraphTask<EURCMacro_ReleaseShaderMap>,并使用this来初始化对应类型FMaterial*的变量Material.具体看如下宏。

ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER

　　相应的ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND_ONEPARAMETER_CREATE就是执行代码，在游戏中，因为只有在渲染线程才执行，所以一般来说生成上面的TGraphTask<EURCMacro_ReleaseShaderMap>::CreateTask().ConstructAndDispatchWhenReady(this);在这段代码中，CreateTask创建一个FConstructor实例，ConstructAndDispatchWhenReady用参数this生成EURCMacro_ReleaseShaderMap类的实例，并在后面调用相应FNameTaskThread::EnqueueFromThisThread压入当前FBaseGraphTask到事件流中。

　　而后在FRenderingThread中，循环执行事件流中的FBaseGraphTask的Execute,就是对应EURCMacro_ReleaseShaderMap里的ToTask方法。

　　最后综合说下ENQUEUE_UNIQUE_RENDER_COMMAND等类宏，声明时，生成二段代码，一个是类，类里方法告诉这个事件应该如何执行。二是一段执行码，这段执行码生成一个上面类的TGraphTask模版类，并压入这个TGraphTask到对应的渲染线程的事件流中，当后面在渲染线程执行到后就执行上面类里的ToTask方法。

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