另一个与设计相关的 C++ 问题

Question

嗨！

我正在尝试在 C++ 编码模式中找到一些最佳解决方案，这是我的 游戏引擎 相关问题之一。

看一下游戏对象声明（我删除了几乎所有与问题无关的内容）。

// Abstract representation of a game object
class Object : 
public Entity, 
       IRenderable, ISerializable {

   // Object parameters
   // Other not really important stuff

public:
   // @note Rendering template will never change while
   // the object 'lives'
   Object(RenderTemplate& render_template, /* params */) : /*...*/ { }

private:
   // Object rendering template
   RenderTemplate render_template;

public:
   /**
    * Default object render method
    * Draws rendering template data at (X, Y) with (Width, Height) dimensions
    *
    * @note If no appropriate rendering method overload is specified 
    * for any derived class, this method is called
    *
    * @param  Backend & b  
    * @return void
    * @see         
    */
   virtual void Render(Backend& backend) const {
      // Render sprite from object's
      // rendering template structure
      backend.RenderFromTemplate(
         render_template, 
         x, y, width, height
         );
   }
};

这也是 IRenderable 接口声明：

// Objects that can be rendered
interface IRenderable {
   /**
    * Abstract method to render current object
    *
    * @param  Backend & b  
    * @return void
    * @see
    */
   virtual void Render(Backend& b) const = 0;
}

以及源自Object 的真实对象样本（经过严格简化：）

// Ball object
class Ball : public Object {
   // Ball params
public:
   virtual void Render(Backend& b) const {
      b.RenderEllipse(/*params*/);
   }
};

我想要的是拥有某种标准函数的能力，如果没有适当的重载，它将为对象绘制精灵（这是Object::Render）。

因此，可以在没有Render(...) 方法的情况下拥有对象，如果您尝试渲染它们，则会调用此默认的精灵渲染内容。而且，可以有专门的对象，定义自己的渲染方式。

我觉得，这种做事方式还是挺不错的，但是我想不通—— 有什么方法可以将对象的“正常”方法（如Resize(...) 或Rotate(...)）实现与其渲染实现分开？

因为如果一切都按照前面描述的方式完成，实现任何类型对象的通用 .cpp 文件通常会混合 Resize(...) 等方法实现和 virtual Render(...) 方法，这似乎是一团糟。我实际上想在一个地方为对象提供渲染过程，并在另一个地方提供它们的“逻辑实现”。

有没有办法可以做到这一点（可能是替代模式或技巧或提示）或者这是所有这些 多态 和 虚拟 东西在代码放置方面很糟糕的地方?

Answer 1

在这个特定示例中，我不确定是否需要将Resize 与Render 分开，因为Resize 对渲染图像有直接影响。

我的做法是让Entitys 包含 Renderable。例如。 Entity 会有一个成员变量，它是要渲染的精灵。当实体变得可见时，它将精灵交给渲染系统并说，基本上，“好的，每一帧都画这个，直到我告诉你停止”，尽管渲染引擎会剔除屏幕外的对象和其他疯狂的东西。也许很明显，渲染引擎会维护一个可渲染事物的列表（或者，如果你想从线条或粒子中分割精灵以提高渲染效率，可能会维护几个列表），然后它只是在需要的时候翻阅那些不太复杂的项目列表抽奖。

这样，实体可以控制可渲染对象，它可以缩放或旋转它（即操作它的渲染矩阵），但它不需要决定什么时候适合将它绘制到外面它是否“活着”。但是，渲染引擎只知道如何绘制相关项目，而不需要了解您的实体图。

Answer 2

将 IRenderable 从 Entity 中拉出，仅在需要时从该接口继承。

然后使用访问者：

struct rendering_visitor : visitor<Entity>, visitor<IRenderable>
{
  void visit(Entity & e) { ... do default stuff ... }
  void visit(IRenderable & renderable) { renderable.Render(); }
};

请参阅“现代 C++ 设计”以获得良好的访问者实现。你的 Renderable 需要是可访问的，你的实体也是如此。你有一些更高层次的东西，推荐的书没有提到，但并不难弄清楚。

还有其他实现访问者的方法。任君挑选。