Unreal Engine 4 —— Asset Manager介紹

這篇部落格介紹了UE4中的Asset Manager相關的内容，大部分參考的是Fortnite的公開資料。

背景（題外話）

如果不出意外的話，未來的一段時間将要回歸UE4的全職開發了。用了将近9個月的unity，或多或少能感受到這兩款商業引擎的設計理念的差異，也開闊了不少思路。在使用Unity 5的過程中發現它的Asset Management做的很不錯，回想起來當初用UE4做Console的時候也沒有遇到過這種需求 —— 不過這個功能在移動端應該是很常用的需求，是以也做個記錄吧……

涉及到的類

Assest Asset 指的是在 Content Browser 中看到的那些物件。貼圖，BP，音頻和地圖等都屬于Asset.
Asset Registry Asset Registry 是資源系統資料庫，其中存儲了每個特定的asset的有用的資訊。這些資訊會在asset被儲存的時候進行更新。
Streamable Managers Streamable Managers 負責進行讀取物件并将其放在記憶體中。
Primary Assets Primary Assets 指的是在遊戲中可以進行手動載入/釋放的東西。包括地圖檔案以及一些遊戲相關的物件，例如character classs或者inventory items.
Secondary Assets Secondary Assets 指的是其他的那些Assets了，例如貼圖和聲音等。這一類型的assets是根據 Primary Assets 來自動進行載入的。
Asset Bundle Asset Bundle 是一個Asset的清單，用于将一堆Asset在runtime的時候載入。
Asset Manager Asset Manager 是一個可選的全局單例類，用于管理 primary assets 和 asset bundles ，這些東西在runtime的時候很有用。

Primary Assets

Primary Asset

指的是可以針對于

UObject::GetPrimaryAssetId()

傳回一個有效的值的

UObject

。

對于預設的工程，所有在

/Game/Maps

路徑下的Maps會被設為Primary Assets，而所有其他的assets如果需要設定為Primary Assets，都需要手動指定。

所有的

Primary Assets

是通過

FPrimaryAssetId

來進行引用的，

FPrimaryAssetId

擁有如下的屬性：

PrimaryAssetType ：這指的是一個用于描述物件的邏輯類型的名字，通常是基類的名字。例如，我們有兩個繼承自同一個本地類 AWeapon 的BP AWeaponRangedGrenade_C 和 AWeaponMeleeHammer_C ，那麼它們會有同樣的 PrimaryAssetType —— "Weapon"
PrimaryAssetName ：這指的是用于描述這個asset的名字。通常來說，這就是這個object的名字（short name），但是對于例如說maps來說，這個值就是對應的asset path。
PrimaryAssetType:PrimaryAssetName 可以組成整個遊戲執行個體中的asset的唯一的描述。當用戶端在和服務端通信的時候，就可以通過這個字元串來确認某個物件。例如， "Weapon:BattleAxe_Tier2" 本質上和 "/Game/Items/Weapons/Axes/BattleAxe_Tier2.BattleAxe_Tier2_C" 是一樣的。
在 FPrimaryAssetId 中分别有兩個 FName 的Tag，分别是 PrimaryAssetTypeTag 和 PrimaryAssetNameTag 。是以，當一個 Primary Asset 被儲存了之後，就可以直接在 Asset Registry 中通過這兩個Tag來找到這個Asset。

Streamable Manager

FStreamableManager

可以用來處理assets的讀取，并且将其在被需要的時候儲存在記憶體中。針對不同的操作，可以有不同的

Streamable Manager

。FStreamableManager可以與

FStreamableHandle

一起工作，來更好的處理物件在記憶體中的生命周期。

FStreamableHandle 是一個用于處理assets讀取的結構體。通常來講，在streaming operation會傳回一個shared pointer，這個shared pointer就是用于追蹤這個結構體的。當一個handle是active的時候，它就可以確定它引用的那些assets是在記憶體中的了。
FStreamableHandle 從Loading開始就被激活了，當這個handle被顯式cancel或者release的時候，将被disactive。
FStreamableHandle::ReleaseHandle() 可以用來被顯示調用。但是當所有的指向這個handle的隻能指針被銷毀的時候被隐式調用。
FStreamableHandle::CancelHandle() 是用來中斷Loading過程的接口。這個函數被調用後，Loading将會被中斷，并且将取消Loading完成過後的所有回調函數。
FStreamableHandle::WaitUntilComplete() 将阻斷線程，知道所需的asset被成功載入為止。這個函數被調用時，所需的asset的載入優先級将被設為最高（通過将其移到優先級隊列的top來實作），并且不會影響其他的異步載入操作，是以通常比 LoadObject 函數更快。
RequestAsyncLoad 是基本的stream操作。可以傳入一個 FStringAssetReference 或者一個 FStringAssetReference 的清單。調用了這個操作之後，引擎會試圖去Load這些Assets，并且在Loading完畢之後調用回調函數。同時，這個函數會傳回一個 Streamable Handle 的 shared pointer 來供後期調用。
RequestSyncLoad 是 RequestAsyncLoad 的同步版本。這個函數要麼會進行異步載入并且調用 WaitUntilComplete 函數，要麼直接調用 LoadObject 函數 —— 哪個更快就調哪個。
LoadSynchronous 是另一種Loading的方式，這個函數會傳回一個asset，并且這個函數可以有模版安全的版本。
這些函數都有 bManageActiveHandle 的參數，預設為false —— 如果設定為true的話，會導緻 streamable manager 本身就帶有一個這個handle的reference。這樣一來的話就需要手動管理以及release這個handle了。

Asset Manager

AssetManager

是一個單例的UObject，它提供了在runtime的時候進行查詢以及讀取Primary Assets的操作。這個東西是原本用于取代

ObjectLibraries

目前提供的操作的，并且可以對

FStreamableManager

進行一層封裝來處理Async Loading的操作。引擎内置的asset manager隻能提供基本的管理操作，但是一些更加複雜的東西，例如caching需要自己實作。Asset Manager的基本操作如下：

Get() ：單例的Get操作。
ScanPathsForPrimaryAssets(Type, Paths, BaseClass) ：這個函數可以查詢特定目錄下的某類特定的 primary asset ，如果在Editor下則直接讀取磁盤上的資訊，如果在cooked工程中會從asset registry cache中讀取asset資訊。
GetPrimaryAssetPath(PrimaryAssetId) : 獲得PrimaryAssetId對應的asset的object path。
GetPrimaryAssetIdForPath(StringReference) : 獲得object path對應的asset的primary asset id資訊，以Type:Name的形式。
GetPrimaryAssetIdFromData(FAssetData) ：通過 FAssetData 來獲得對應的Type:Name形式的 Primary Asset Id 。
GetPrimaryAssetData(PrimaryAssetId) ：同理
GetPrimaryAssetDataList(Type) ：傳回一個所有對應類型的asset清單。
GetPrimaryAssetObject(PrimaryAssetId) ：查詢這個對應的UObject是否在記憶體中。如果這個UObject不再記憶體中，則傳回nullptr。
LoadPrimaryAssets(AssetList, BundleState, Callback, Priority) ：異步載入這些primary assets和BundleState所引用的所有其他assets。傳回一個 FStreamableHandle 的 shared_pointer 用于追蹤，并且在Loading完成後調用回調函數。
UnloadPrimaryAssets(AssetList) ：這個函數會調用這些primary assets的GC。
ChangeBundleStateForPrimaryAssets(AssetList, Add, Remove) ：這個函數可以用一種更複雜的方式去處理bundle state。

Asset Bundles

Asset Bundle在Unity中很常見了——總體來說就是顯式的primary assets相關的assets清單。

從底層來看，一個Bundle本質上其實就是一個 FName 到 TArray<FStringAssetReferences> 的map。每一個bundle都與一個 Primary Asset Id 相關。但是……這個東西也可以是一個動态的asset。
如果需要對普通的Primary Asset生成對應的Asset Bundle，我們需要在自己的Object中加入一個 FAssetBundleData 的 UStruct ，并且在進行save操作的時候将這個 UStruct 進行填充。然後，這些資料就會被寫在asset registry tag中，并且在這些asset資料被讀取的時候，這個 UStruct 會被識别并處理。
AssetBundle meta tag可以被設定為确定的 AssetPtr 或者 StringAssetReference 。
可以通過調用 AddDynamicAsset 函數來在runtime的時候處理一些特定的asest bundle.
在Asset Bundle中的任何東西，都會被認為是該primary asset的一部分。這在進行Chunking的時候會非常有用。

其他

整個的AssetManager是一個很大的系統，如果有個例子就更好了。

如果有時間就把Fortnite的例子翻譯過來吧……

<全文完>

Unreal Engine 4 —— Asset Manager介紹

背景（題外話）

涉及到的類

Primary Assets

Streamable Manager

Asset Manager

Asset Bundles

其他

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