资源

节点和资源

截止到本教程,我们重点研究的都是 Godot 中的 Node 类,因为它是你用来编码行为的类,引擎的大多数功能也都依赖于这个类。还有另一个同样重要的数据类型: Resource

节点提供的是功能:绘制精灵、绘制 3D 模型、模拟物理、排列用户界面等。资源则是数据的容器,它们本身并不做任何事情:相反,节点会使用资源中包含的数据。

Godot 保存到磁盘、从磁盘读取的都是资源。资源可以是场景(.tscn.scn 文件)、图像、脚本……以下是一些 Resource 的示例:

当引擎从磁盘加载某个资源时只会加载一次。如果内存中已经存在该资源的副本,那么尝试再多次加载该资源返回的都是同一个副本。资源只包含数据,因此无需制作副本。

无论是 Node 还是 Resource,只要是对象就都可以导出属性。属性的类型很多,比如 String、整数、Vector2 等,这些类型都可以成为资源。也就是说,节点和资源都可以将资源作为自身的属性:

../../_images/nodes_resources.webp

外部资源与内置资源

保存资源的方法有两种,即:

  1. 在场景外部保存,作为单独的文件保存在磁盘上。

  2. 内置,保存在资源所附加的 .tscn.scn 文件内。

具体来说,这是在 Sprite2D 节点中的一个 Texture2D

../../_images/spriteprop.webp

点击资源预览可以查看这个资源的属性。

../../_images/resourcerobi.webp

路径属性告诉我们资源来自何处。这里就是来自一个名为 robi.png 的 PNG 图像。当资源来自这样的文件时就属于外部资源。如果你去掉这个路径,或者这个路径本来就是空的,那么它就是内置资源了。

内置资源和外部资源的转换发生在保存场景时。在上面的例子中,如果去掉路径 "res://robi.png" 并保存,那么 Godot 就会将图像保存在 .tscn 场景文件中。

备注

即便以内置资源的形式保存,多次实例化场景时,引擎也只会加载该资源的一个副本。

通过代码加载资源

使用代码加载资源的方法有两种。第一种是随时都可以使用的 load() 函数:

func _ready():
    # Godot loads the Resource when it reads this very line.
    var imported_resource = load("res://robi.png")
    $sprite.texture = imported_resource

你还可以用 preload 预加载资源。与 load 不同,这个函数会在编译时读取磁盘中的文件并加载。因此,调用 preload 时无法使用可变路径:需要常量字符串。

func _ready():
    # Godot loads the resource at compile-time
    var imported_resource = preload("res://robi.png")
    get_node("sprite").texture = imported_resource

加载场景

场景也是资源,不过有一点需要注意。保存到磁盘的场景是 PackedScene 类型的资源。场景是被打包进了一个 Resource

必须使用 PackedScene.instantiate() 方法来获取场景的实例。

func _on_shoot():
        var bullet = preload("res://bullet.tscn").instantiate()
        add_child(bullet)

这个方法会创建场景结构中的节点、对这些节点进行配置、然后返回场景的根节点。然后你就可以将它添加为其他节点的子节点了。

这种方法的好处有很多。由于 PackedScene.instantiate() 函数很快,每次新建敌人、子弹、特效等场景时就不必再从磁盘上加载了。请始终牢记,图像、网格等资源是在场景实例之间共享的。

释放资源

一个 Resource 不再被使用时就会自动释放。由于在大多数情况下 Resource 都包含在 Node 中,释放节点时,该节点所拥有的资源如果没有其他节点仍在使用,引擎就会释放这些资源。

创建自己的资源

与 Godot 中的其他 Object 一样,用户也可以为 Resource 编写脚本。资源的脚本会继承其在对象属性与序列化文本或二进制数据(*.tres、*.res)之间资源转换的能力。RefCounted 类型中的引用计数内存管理也会得到继承。

与 JSON、CSV 和自定义 TXT 文件等其他数据结构相比,资源具有许多明显的优势。用户只能将前面这些资产导入为 Dictionary(JSON)或者使用 FileAccess 解析。而资源则不同,它继承了 ObjectRefCountedResource 的如下特性:

  • 它们可以定义常量, 因此不需要其他数据字段或对象中的常量.

  • 它们可以定义方法, 包括属性的 setter/getter 方法. 这允许对基础数据进行抽象和封装. 如果资源脚本的结构需要更改, 则使用资源的游戏则不必更改.

  • 它们可以定义信号, 因此 Resources 可以触发对所管理数据更改的响应.

  • 它们具有已定义的属性, 因此用户知道其数据将100%存在.

  • 资源自动序列化和反序列化是一个Godot引擎的内置功能. 用户无需实现自定义逻辑即可导入/导出资源文件的数据.

  • 资源甚至可以递归地序列化子资源, 这意味着用户可以设计更复杂的数据结构.

  • 用户可以将资源保存为版本控制友好的文本文件(*.tres). 导出游戏后,Godot将资源文件序列化为二进制文件(*.res), 以提高速度和压缩率.

  • Godot 引擎的检查器开箱即用地渲染和编辑资源文件。这样,用户通常不需要实现自定义逻辑即可可视化或编辑其数据。为此,请在文件系统面板中双击资源文件,或在检查器中点击文件夹图标,然后在对话框中打开该文件。

  • 它们可以扩展除基本 Resource 之外的其他资源类型。

Godot 可以轻松地在“检查器”中创建自定义资源。

  1. 在“检查器”中新建 Resource 对象,甚至可以是 Resource 派生的类型,只要脚本扩展了该类型。

  2. 将“检查器”中的 script 属性设置为你的脚本。

现在检查器就会显示你所编写的 Resource 脚本中的自定义属性。编辑这些值并保存资源,检查器也会序列化这些自定义的属性!要在检查器中保存资源,请点击检查器顶部的保存图标,然后选择“保存”或“另存为...”。

如果脚本的语言支持脚本类,则可以简化该过程。仅为脚本定义名称会将其添加到“检查器”的创建对话框。这会将脚本自动添加到你创建的 Resource 对象中。

让我们来看一个例子。创建一个 Resource 然后把它命名为 bot_stats。此时文件面板中会显示全名 bot_stats.tres。不带脚本的话这个文件没什么意义,那我们就来添加一些数据和逻辑吧!给它附加一个名叫 bot_stats.gd 的脚本(或者新建一个脚本之后把它拖上来)。

备注

要让新的资源类出现在“创建资源”界面,你需要在 GDScript 中为其提供类名,或在 C# 中使用 [GlobalClass] 特性。

class_name BotStats
extends Resource

@export var health: int
@export var sub_resource: Resource
@export var strings: PackedStringArray

# Make sure that every parameter has a default value.
# Otherwise, there will be problems with creating and editing
# your resource via the inspector.
func _init(p_health = 0, p_sub_resource = null, p_strings = []):
    health = p_health
    sub_resource = p_sub_resource
    strings = p_strings

然后创建一个 CharacterBody3D,命名为 Bot,再加一个脚本,内容如下:

extends CharacterBody3D

@export var stats: Resource

func _ready():
    # Uses an implicit, duck-typed interface for any 'health'-compatible resources.
    if stats:
        stats.health = 10
        print(stats.health)
        # Prints "10"

现在选中这个名为 botCharacterBody3D 节点,将 bot_stats.tres 资源拖到检查器中。这样就会输出 10 了!很显然,这种做法能够实现比这更加高级的功能,只要你能够理解其中的原理,那么 Resource 相关的东西就是一通百通的了。

备注

资源脚本类似于 Unity 的 ScriptableObject。检查器为自定义资源提供内置支持。如果需要的话,用户甚至可以自己设计基于 Control 控件的工具脚本,将其与一个 EditorPlugin 结合,为数据创建自定义的呈现方式和编辑器。

用 Resource 脚本来模拟虚幻引擎的 DataTable 和 CurveTable 也很容易。DataTable 是将字符串映射到了自定义结构体,类似于用字典将字符串映射到次级自定义 Resource 脚本。

# bot_stats_table.gd
extends Resource

const BotStats = preload("bot_stats.gd")

var data = {
    "GodotBot": BotStats.new(10), # Creates instance with 10 health.
    "DifferentBot": BotStats.new(20) # A different one with 20 health.
}

func _init():
    print(data)

除了内联 Dictionary 值之外,还可以选择:

  1. 从电子表格导入值表并生成这些键值对。

  2. 在编辑器中设计可视化方法,创建一个简单的插件,在你打开这些类型的 Resource 时,将其添加到检查器中。

CurveTable 是相同的东西,除了映射到一个浮点值数组或一个 Curve/ Curve2D 资源对象之外。

警告

请注意,资源文件(*.tres/*.res)将在文件中存储它们所使用的脚本的路径。加载时会获取并加载该脚本作为其类型的扩展。这意味着尝试指定脚本的内部类(例如在 GDScript 中使用 class 关键字)将不起作用。Godot 无法正确序列化脚本子类上的自定义属性。

在下面的示例中,Godot 将加载 Node 脚本,可以看到它扩展的并不是 Resource,然后就会发现脚本由于类型不兼容而无法加载出 Resource 对象。

extends Node

class MyResource:
    extends Resource
    @export var value = 5

func _ready():
    var my_res = MyResource.new()

    # This will NOT serialize the 'value' property.
    ResourceSaver.save(my_res, "res://my_res.tres")