渲染后端加入

Fostbite2D/include/fostbite2D/render/shader/shader_interface.h

@@ -0,0 +1,151 @@
+#pragma once
+
+#include <fostbite2D/core/types.h>
+#include <glm/mat4x4.hpp>
+#include <glm/vec2.hpp>
+#include <glm/vec3.hpp>
+#include <glm/vec4.hpp>
+#include <string>
+#include <vector>
+
+namespace frostbite2D {
+
+// 前向声明
+struct Color;
+
+// ============================================================================
+// Shader抽象接口 - 渲染后端无关
+// ============================================================================
+class IShader {
+public:
+  virtual ~IShader() = default;
+
+  /**
+   * @brief 绑定Shader程序
+   */
+  virtual void bind() const = 0;
+
+  /**
+   * @brief 解绑Shader程序
+   */
+  virtual void unbind() const = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置布尔类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 布尔值
+   */
+  virtual void setBool(const std::string &name, bool value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置整数类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 整数值
+   */
+  virtual void setInt(const std::string &name, int value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置浮点类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 浮点值
+   */
+  virtual void setFloat(const std::string &name, float value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置二维向量类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 二维向量值
+   */
+  virtual void setVec2(const std::string &name, const glm::vec2 &value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置三维向量类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 三维向量值
+   */
+  virtual void setVec3(const std::string &name, const glm::vec3 &value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置四维向量类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 四维向量值
+   */
+  virtual void setVec4(const std::string &name, const glm::vec4 &value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置4x4矩阵类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param value 4x4矩阵值
+   */
+  virtual void setMat4(const std::string &name, const glm::mat4 &value) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置颜色类型uniform变量
+   * @param name uniform变量名
+   * @param color 颜色值
+   */
+  virtual void setColor(const std::string &name, const Color &color) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 检查Shader是否有效
+   * @return 有效返回true，否则返回false
+   */
+  virtual bool isValid() const = 0;
+
+  /**
+   * @brief 获取原生句柄（如OpenGL程序ID）
+   * @return 原生句柄值
+   */
+  virtual uint32_t getNativeHandle() const = 0;
+
+  /**
+   * @brief 获取Shader名称
+   * @return Shader名称
+   */
+  virtual const std::string &getName() const = 0;
+
+  /**
+   * @brief 设置Shader名称
+   * @param name Shader名称
+   */
+  virtual void setName(const std::string &name) = 0;
+};
+
+// ============================================================================
+// Shader工厂接口 - 用于创建渲染后端特定的Shader实例
+// ============================================================================
+class IShaderFactory {
+public:
+  virtual ~IShaderFactory() = default;
+
+  /**
+   * @brief 从源码创建Shader
+   * @param name Shader名称
+   * @param vertSource 顶点着色器源码
+   * @param fragSource 片段着色器源码
+   * @return 创建的Shader实例
+   */
+  virtual Ptr<IShader> createFromSource(const std::string &name,
+                                        const std::string &vertSource,
+                                        const std::string &fragSource) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 从缓存二进制创建Shader
+   * @param name Shader名称
+   * @param binary 编译后的二进制数据
+   * @return 创建的Shader实例
+   */
+  virtual Ptr<IShader> createFromBinary(const std::string &name,
+                                        const std::vector<uint8_t> &binary) = 0;
+
+  /**
+   * @brief 获取Shader的二进制数据（用于缓存）
+   * @param shader Shader实例
+   * @param outBinary 输出的二进制数据
+   * @return 成功返回true，失败返回false
+   */
+  virtual bool getShaderBinary(const IShader &shader,
+                               std::vector<uint8_t> &outBinary) = 0;
+};
+
+} // namespace frostbite2D

Fostbite2D/include/fostbite2D/render/shader/shader_manager.h

@@ -0,0 +1,129 @@
+#pragma once
+
+#include <fostbite2D/core/types.h>
+#include <fostbite2D/render/shader/shader_interface.h>
+#include <filesystem>
+#include <functional>
+#include <unordered_map>
+
+namespace frostbite2D {
+
+// ============================================================================
+// Shader重载回调
+// ============================================================================
+using ShaderReloadCallback = std::function<void(Ptr<IShader> newShader)>;
+
+// ============================================================================
+// Shader管理器 - 统一入口
+// ============================================================================
+class ShaderManager {
+public:
+  /**
+   * @brief 获取单例实例
+   * @return Shader管理器实例引用
+   */
+  static ShaderManager &getInstance();
+
+  // ------------------------------------------------------------------------
+  // 初始化和关闭
+  // ------------------------------------------------------------------------
+
+  /**
+   * @brief 初始化Shader系统
+   * @param factory 渲染后端Shader工厂
+   * @return 初始化成功返回true，失败返回false
+   */
+  bool init(Ptr<IShaderFactory> factory);
+
+  /**
+   * @brief 关闭Shader系统
+   */
+  void shutdown();
+
+  /**
+   * @brief 检查是否已初始化
+   * @return 已初始化返回true，否则返回false
+   */
+  bool isInitialized() const { return initialized_; }
+
+  // ------------------------------------------------------------------------
+  // Shader加载
+  // ------------------------------------------------------------------------
+
+  /**
+   * @brief 从源码加载Shader
+   * @param name Shader名称
+   * @param vertSource 顶点着色器源码
+   * @param fragSource 片段着色器源码
+   * @return 加载的Shader实例
+   */
+  Ptr<IShader> loadFromSource(const std::string &name,
+                              const std::string &vertSource,
+                              const std::string &fragSource);
+
+  /**
+   * @brief 从文件加载Shader
+   * @param name Shader名称
+   * @param vertPath 顶点着色器文件路径
+   * @param fragPath 片段着色器文件路径
+   * @return 加载的Shader实例，失败返回nullptr
+   */
+  Ptr<IShader> loadFromFile(const std::string &name,
+                            const std::filesystem::path &vertPath,
+                            const std::filesystem::path &fragPath);
+
+  /**
+   * @brief 获取已加载的Shader
+   * @param name Shader名称
+   * @return Shader实例，不存在返回nullptr
+   */
+  Ptr<IShader> get(const std::string &name) const;
+
+  /**
+   * @brief 检查Shader是否存在
+   * @param name Shader名称
+   * @return 存在返回true，否则返回false
+   */
+  bool has(const std::string &name) const;
+
+  /**
+   * @brief 移除Shader
+   * @param name Shader名称
+   */
+  void remove(const std::string &name);
+
+  /**
+   * @brief 清除所有Shader
+   */
+  void clear();
+
+  /**
+   * @brief 注册重载回调
+   * @param name Shader名称
+   * @param callback 重载回调函数
+   */
+  void setReloadCallback(const std::string &name,
+                         ShaderReloadCallback callback);
+
+private:
+  ShaderManager() = default;
+  ~ShaderManager() = default;
+  ShaderManager(const ShaderManager &) = delete;
+  ShaderManager &operator=(const ShaderManager &) = delete;
+
+  Ptr<IShaderFactory> factory_;
+
+  struct ShaderInfo {
+    Ptr<IShader> shader;
+    ShaderReloadCallback reloadCallback;
+    std::string vertSource;
+    std::string fragSource;
+    std::filesystem::path vertPath;
+    std::filesystem::path fragPath;
+  };
+  std::unordered_map<std::string, ShaderInfo> shaders_;
+
+  bool initialized_ = false;
+};
+
+} // namespace frostbite2D