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ud18010 3546d16632 docs: design virtual hud input

2026-07-30 10:17:07 +08:00

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Virtual HUD Input Design

目标

设计一套可在大厅和小游戏中复用的 HUD 输入组件：

通用摇杆组件：复用当前大厅摇杆视觉和交互体验，输出纯方向输入事件。
通用按键组件：按 MOBA 手游右下角操作区设计，提供 1 个主按键 + 4 个次按键，支持完整技能键手势和状态反馈。

组件层只输出输入事件和输入状态，不直接发送网络消息，不绑定大厅移动、小游戏技能、角色职业或服务端协议。大厅和小游戏各自订阅事件，并把事件映射到自己的业务逻辑。

范围

本设计覆盖：

通用 VirtualJoystick 运行时组件。
通用 VirtualActionButton 单按钮组件。
通用 VirtualActionPad 组合组件。
UI_VirtualJoystick 和 UI_VirtualActionPad 预设描述，沿用 Doc/UIPrefabCreater/*.json 到 prefab 的现有管线。
大厅摇杆从 LobbyWorldController 私有采样逻辑迁移到通用组件。
小游戏按需加载通用摇杆或右下角按键组，并消费纯输入事件。

不覆盖：

小游戏协议设计。
具体技能系统、伤害、冷却规则、服务器校验。
专用 MOBA 圆形技能切图生产。第一版复用现有 Common UI 资源，后续可替换美术资源而不改变输入 API。
Unity 新 Input System 迁移。第一版继续使用当前项目已有的 UGUI/EventSystem/StandaloneInputModule 路线。

方案选择

采用“通用 VirtualInput 组件层”方案。

备选方案一是只重构现有大厅摇杆并单独新增技能键。这种方式改动少，但大厅和小游戏输入会快速分叉。

备选方案二是新增完整输入服务和动作映射系统。这更接近正式 Input System，但当前项目还没有动作注册、上下文切换、优先级和协议映射基础，第一版过重。

推荐方案在中间：新增独立组件层，组件只负责输入采样和视觉反馈，业务层自己映射响应。它能复用现有 UI 管线，也不会把小游戏协议提前写死到客户端框架里。

架构

新增目录：

Client/Assets/Script/xmain/Input/

核心组件：

namespace XGame.Input
{
    public sealed class VirtualJoystick : MonoBehaviour
    {
        public Vector2 Value { get; }
        public bool IsActive { get; }

        public event Action Started;
        public event Action<Vector2, bool> Changed;
        public event Action Ended;

        public bool IsScreenPositionInAcquireArea(Vector2 screenPosition);
    }
}

VirtualJoystick 负责鼠标/触摸捕获、死区、归一化方向、摇杆头视觉偏移。它不负责移动、相机、网络同步。

namespace XGame.Input
{
    public enum ActionButtonId
    {
        Primary,
        Skill1,
        Skill2,
        Skill3,
        Skill4
    }

    public enum ActionButtonPhase
    {
        Down,
        Drag,
        HoldStart,
        HoldTick,
        HoldEnd,
        Tap,
        Release,
        Cancel,
        Blocked
    }

    public readonly struct ActionButtonEvent
    {
        public ActionButtonId ButtonId { get; }
        public ActionButtonPhase Phase { get; }
        public Vector2 ScreenPosition { get; }
        public Vector2 LocalVector { get; }
        public Vector2 Direction { get; }
        public float Distance01 { get; }
        public float HeldSeconds { get; }
        public bool IsCanceled { get; }
        public int PointerId { get; }
    }
}

namespace XGame.Input
{
    public sealed class VirtualActionButton : MonoBehaviour
    {
        public ActionButtonId ButtonId;
        public bool IsInteractable { get; }

        public event Action<ActionButtonEvent> ButtonEvent;

        public void SetCooldown(float remainingSeconds, float durationSeconds);
        public void SetCharges(int count);
        public void SetButtonEnabled(bool enabled);
        public void SetCancelArea(RectTransform cancelArea);
        public void SetIcon(Sprite icon);
    }
}

VirtualActionButton 是单个技能键状态机。它负责点击、长按、拖拽瞄准、取消、冷却遮罩、次数、禁用视觉。它不关心按钮对应普攻、技能还是道具。

namespace XGame.Input
{
    public sealed class VirtualActionPad : MonoBehaviour
    {
        public event Action<ActionButtonEvent> ButtonEvent;

        public VirtualActionButton GetButton(ActionButtonId id);
        public void SetCooldown(ActionButtonId id, float remainingSeconds, float durationSeconds);
        public void SetCharges(ActionButtonId id, int count);
        public void SetButtonEnabled(ActionButtonId id, bool enabled);
        public void SetCancelAreaVisible(bool visible);
    }
}

VirtualActionPad 管理右下角 5 个按钮，按稳定 ID 转发事件，并提供统一状态刷新 API。

预设

UI_VirtualJoystick

新增：

Doc/UIPrefabCreater/UI_VirtualJoystick.json
Client/Assets/Game/Art/UI/Prefab/UI_VirtualJoystick.prefab

它从现有 UI_LobbyJoystick 演进而来，保留：

Base
Ring
Knob

默认布局：

根节点锚到左下角。
参考分辨率 2048x1024。
默认中心位置约 (260, 220)。
默认尺寸 148x148。
根节点挂 VirtualJoystick。
继续复用 lobby_joystick_base、lobby_joystick_ring、lobby_joystick_knob。

旧 UI_LobbyJoystick 可以先保留，避免已有资源引用断裂。大厅运行时改用 UI_VirtualJoystick 后，旧预设可作为兼容资源，后续再清理。

UI_VirtualActionPad

新增：

Doc/UIPrefabCreater/UI_VirtualActionPad.json
Client/Assets/Game/Art/UI/Prefab/UI_VirtualActionPad.prefab

默认布局：

根节点锚到右下角。
Btn_Primary：主按键，最大，位于右下核心位置。
Btn_Skill1、Btn_Skill2、Btn_Skill3：围绕主按键左侧和上方弧形排布。
Btn_Skill4：更靠上或靠左的小技能键，用于特殊动作、召唤师技能或道具。
CancelArea：默认在按钮组上方偏中区域，仅拖拽技能时显示。

每个按钮标准子节点：

Icon
CooldownMask
CooldownText
ChargeText
AimIndicator 或 DragArrow

第一版视觉复用现有 Common 资源：

主按键底图优先使用 btn_primary_*。
次按键底图优先使用 btn_small_* 或 btn_warning_*。
图标先使用 ico_sword、ico_shield、ico_star、ico_heart、ico_item 等临时示意图标。

如果后续补充圆形技能键切图，只需替换 JSON 资源和 prefab，不改变 VirtualActionButton/VirtualActionPad API。

摇杆交互

VirtualJoystick 行为：

捕获鼠标左键或触摸。
按 pointer ID 锁定一次操作，直到松开或取消。
支持开始捕获区域放大倍率，默认视觉半径 1.6x 内都可开始控制。
计算屏幕指针相对摇杆中心的向量，并归一化到 [-1, 1]。
小于死区时输出 Value=Vector2.zero 且 IsActive=false。
大于死区时输出归一化方向且 IsActive=true。
Knob 最大视觉移动距离由容器半径和 knob 半径计算，避免不同尺寸下越界。
松开时重置方向、复位 knob、触发 Ended。

事件：

Started：从未激活进入捕获。
Changed(value, active)：方向或激活状态变化时触发。
Ended：释放当前 pointer 后触发。

IsScreenPositionInAcquireArea 提供给相机、点击移动等外部输入排除逻辑复用，避免各业务重复计算摇杆区域。

按键交互

VirtualActionButton 行为：

PointerDown：记录按下时间、pointer ID，发 Down。
PointerDrag：计算从按钮中心到当前指针的 LocalVector、Direction、Distance01，发 Drag。
进入取消区时切换取消悬停视觉，并在事件中设置 IsCanceled=true。
按住超过阈值后发一次 HoldStart。
按住期间按固定间隔发 HoldTick。
松开时：
- 如果在取消区，发 Cancel。
- 如果拖拽距离超过释放阈值，发 Release，并携带方向。
- 如果未拖拽且未达到长按阈值，发 Tap。
- 如果已经长按，先补 HoldEnd，再按最终状态发 Release 或 Cancel。
冷却中、禁用、次数为 0 时不进入按下流程，只发 Blocked。

默认阈值：

长按阈值：0.35s。
HoldTick 间隔：0.1s。
拖拽释放阈值：按钮半径的 0.25。
最大拖拽归一化距离：按钮半径的 1.5。

这些阈值作为序列化字段暴露，允许 prefab 或业务按需调节。

状态与视觉

按钮状态：

Normal：可点击。
Pressed：按住。
Dragging：拖拽瞄准。
CancelHover：拖入取消区。
Cooldown：冷却中。
Disabled：禁用。
EmptyCharges：次数为 0。

视觉刷新：

CooldownMask 使用 Filled Image 或代码调整 fillAmount。
CooldownText 显示向上取整的剩余秒数。
ChargeText 在次数大于 0 时显示次数，次数为 0 时按钮进入不可用视觉。
AimIndicator/DragArrow 在拖拽时显示方向，松手后隐藏。
CancelArea 默认隐藏，进入拖拽瞄准时显示；取消或释放后隐藏。

缺少可选节点时跳过对应视觉，不影响事件输出。缺少关键节点时记录日志并禁用该组件。

大厅接入

LobbyWorldController 保留大厅业务职责：

本地角色移动。
远端角色同步。
相机旋转和缩放。
大厅网络移动同步。

改动方向：

移除 LobbyWorldController 内部摇杆采样字段和方法。
加载 UI_VirtualJoystick.prefab 后获取 VirtualJoystick。
订阅 Changed/Ended，把 Vector2 缓存为大厅移动输入。
GetMoveDirection 继续把键盘 WASD 和摇杆方向合成世界方向。
相机输入排除摇杆区域时调用 VirtualJoystick.IsScreenPositionInAcquireArea。
大厅进入小游戏隔离时，将通用摇杆 root 或 VirtualJoystick 列入 MiniGameStageIsolation 管理，避免大厅输入穿透。

小游戏接入

小游戏不强制显示这套 HUD。需要时在 IGameClient.OnEnter 中加载：

UI_VirtualJoystick
UI_VirtualActionPad
或两者都加载

小游戏客户端订阅事件并自行映射：

Primary Tap       -> 普攻 opcode
Skill1 Release    -> 带方向释放技能 opcode
Skill2 Cancel     -> 不发送技能，播放本地取消反馈
Joystick Changed  -> 本地移动或发送移动输入

GameClientCtx 第一版不扩展输入服务，继续保持资源加载和事件订阅模式。这样不会改变小游戏框架合同，也不会影响已有 RPS 小游戏。

错误处理

摇杆 prefab 缺少 Knob：记录错误日志，禁用 VirtualJoystick。
按钮缺少 Icon：仍可输出事件，但不显示图标。
按钮缺少 CooldownMask、CooldownText 或 ChargeText：跳过对应视觉刷新。
缺少 CancelArea：拖拽取消功能关闭，按钮仍支持点击和拖拽释放。
多点触控按 pointer ID 锁定，同一个按钮未释放前忽略其他 pointer。
不同按钮可以各自捕获不同 pointer。
冷却、禁用、次数为 0 时只发 Blocked，不发 Tap、Release 或 Cancel。
组件销毁或禁用时，如果正在按住，需要复位内部状态和视觉，避免残留按下态。

测试策略

EditMode 测试：

VirtualJoystick 死区：小于死区输出 inactive，松开后归零。
VirtualJoystick 归一化：超过半径时 clamp 到单位圆。
VirtualJoystick knob 行程：按容器和 knob 尺寸计算，不越界。
VirtualActionButton 点击：Down -> Tap。
VirtualActionButton 拖拽释放：Down -> Drag -> Release，并携带方向。
VirtualActionButton 拖拽取消：Down -> Drag -> Cancel。
VirtualActionButton 长按：Down -> HoldStart -> HoldTick -> HoldEnd。
VirtualActionButton Blocked：冷却中、禁用、次数为 0 时不发释放类事件。
VirtualActionPad 能按 ActionButtonId 找到 5 个按钮并转发事件。
标准节点绑定成功，缺少可选节点不抛异常。
状态 API 能刷新冷却遮罩、冷却文字、次数文字和可用状态。

大厅接入测试：

LobbyWorldController 消费 VirtualJoystick 输出值合成移动方向。
相机输入排除摇杆区域时使用通用组件判断。
小游戏隔离时大厅摇杆不可见或不可交互。

手动 Unity 烟测：

PC 鼠标拖动摇杆。
触摸或模拟触摸拖动摇杆。
主按键点击释放。
技能键拖拽瞄准释放。
技能键拖拽到取消区取消。
冷却遮罩和倒计时显示。
次数耗尽后按钮进入不可用态。
退出小游戏后大厅输入恢复。

实施顺序建议

为 VirtualJoystick 和 VirtualActionButton 写核心状态测试。
实现 VirtualJoystick。
实现 VirtualActionButton 和 VirtualActionPad。
新增 UI_VirtualJoystick.json 和 UI_VirtualActionPad.json。
生成并检查 prefab。
迁移 LobbyWorldController 使用 VirtualJoystick。
加测试和手动烟测。

验收标准

大厅能继续使用左下角摇杆移动角色。
摇杆输入来自 VirtualJoystick 事件，而不是 LobbyWorldController 私有采样逻辑。
小游戏能加载右下角 VirtualActionPad 并收到 5 个按钮的纯输入事件。
技能键支持点击、长按、拖拽释放、拖拽取消、冷却、次数、禁用。
冷却中或次数为 0 时不会误发释放事件。
缺少可选视觉节点不会导致运行时异常。
现有小游戏框架合同不需要变更。

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