Settings

一.CarlaSettings.CPP内容

1、核心架构 - 系统配置子系统

1.1 初始化构建模块

代码示例：

const FName UCarlaSettings::CARLA_ROAD_TAG = FName("CARLA_ROAD");
const FName UCarlaSettings::CARLA_SKY_TAG = FName("CARLA_SKY");

1.2 质量登记转换器

功能：实现将字符串转枚举函数和枚举转字符串函数的功能，以便支持用户定制化配置和系统状态反馈。

代码示例：

//字符串转枚举函数
// 将配置字符串转换为质量等级枚举（对应用户定制能力）
static EQualityLevel QualityLevelFromString(
    const FString& QualitySettingsLevel, 
    EQualityLevel Default = EQualityLevel::Epic) 
{
    if (QualitySettingsLevel.Equals("Low")) 
        return EQualityLevel::Low;    // 低画质模式
    if (QualitySettingsLevel.Equals("Epic")) 
        return EQualityLevel::Epic;   // 高画质模式
    return Default;                  // 默认画质
}

//②枚举转字符串函数
// 将质量等级枚举转换为可读字符串（用于状态反馈）
FString QualityLevelToString(EQualityLevel QualitySettingsLevel) 
{
    const UEnum* ptr = FindObject<UEnum>(
        ANY_PACKAGE, 
        TEXT("EQualityLevel"), 
        true
    );
    return ptr ? 
        ptr->GetNameStringByIndex(static_cast<int32>(QualitySettingsLevel)) :
        FString("Invalid");  // 容错处理
}

2、使用实践 - 配置管理

2.1 文件配置加载流

功能：文件配置加载流实现多级配置管理，它能够智能处理相对/绝对路径转换，通过内存映射高效加载INI配置文件至系统，并记录当前配置状态。支持命令行参数>配置文件>默认值的优先级覆盖策略，确保动态配置更新的同时维护运行可追溯性。

代码示例：

// INI文件加载路径处理
static bool GetSettingsFilePathFromCommandLine(FString &Value) {
    if (FParse::Value(FCommandLine::Get(), TEXT("-carla-settings="), Value)) {
        if (FPaths::IsRelative(Value)) {
            // 路径转换核心逻辑
            Value = FPaths::ConvertRelativePathToFull(FPaths::LaunchDir(), Value);
        }
        return true;
    }
    return false;
}

// 从文件加载配置
void UCarlaSettings::LoadSettingsFromFile(const FString &FilePath, bool bLogOnFailure) {
    UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("Loading CARLA settings from \"%s\""), *FilePath);
    FIniFile ConfigFile(FilePath);  // 内存地图实例化
    LoadSettingsFromConfig(ConfigFile, *this, true);  // 全量加载
    CurrentINIFileName = FilePath;  // 状态维护
}

2.2 命令行覆盖机制

功能：命令行覆盖机制实现最高优先级参数设置，动态分配端口链（RPC+1/2）并实时切换质量等级，确保用户定制化配置覆盖文件和默认值。

代码示例：

// 参数优先级控制（体现车辆注册机制）
void UCarlaSettings::ApplyCommandLineSettings() {
    uint32 Value;
    // 端口动态计算（RPC+1/2策略）
    if (FParse::Value(FCommandLine::Get(), TEXT("-world-port="), Value)) {
        RPCPort = Value;          // RPC端口绑定
        StreamingPort = Value + 1u;  // 流媒体端口
        SecondaryPort = Value + 2u;  // 辅助端口
    }

    // 质量等级实时切换（用户定制能力）
    FString StringQualityLevel;
    if (FParse::Value(FCommandLine::Get(), TEXT("-quality-level="), StringQualityLevel)) {
        QualityLevel = QualityLevelFromString(StringQualityLevel, EQualityLevel::Epic);
    }
}

核心功能流程图： mermaid A[启动参数解析] --> B{含-carla-settings参数?} B -->|是| C[路径转换处理] B -->|否| D[使用默认配置] C --> E[加载INI配置文件] E --> F[应用命令行覆盖] F --> G[生成最终配置]

流程图说明：

节点类型：
矩形节点：[操作步骤]
菱形节点：{条件判断}
箭头方向：--> 表示流程走向

逻辑分支：
条件判断结果为"是"时走路径转换流程
条件判断结果为"否"时直接使用默认配置

流程序列：
启动参数 → 配置文件检测 → 路径处理/默认配置 → 文件加载 → 参数覆盖 → 最终配置生成

3.高级功能 - 运行模式

功能：从配置文件读取同步模式开关和渲染引擎禁用状态，实现仿真步调协同控制与渲染资源动态管理，优化系统运行性能。

3.1同步模式设置

功能：协调仿真步调控制，确保系统状态一致性

代码示例：

// 同步模式设置（协同机制实现）
ConfigFile.GetBool(S_CARLA_SERVER, TEXT("SynchronousMode"), Settings.bSynchronousMode);

3.2渲染开关

功能：禁用渲染引擎降负载，优化资源提升性能

代码示例：

ConfigFile.GetBool(S_CARLA_SERVER, TEXT("DisableRendering"), Settings.bDisableRendering);

4.系统维护 - 诊断机制

功能：实时记录配置文件名、网络端口、同步模式、渲染状态及质量等级等关键参数，提供运行时状态快照，支持系统诊断与异常监控。

核心参数：

UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT(">> CARLA Settings @ %s"), *CurrentINIFileName);     // 配置源追踪
UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("[Network] RPCPort=%d"), RPCPort);                  // 网络端口监控
UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("[Control] SynchronousMode=%s"),                    // 同步模式状态
EnabledDisabled(bSynchronousMode));
UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("[Render] DisableRendering=%s"),                    // 渲染引擎状态
EnabledDisabled(bDisableRendering));
UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("[Quality] Level=%s"),                              // 画质等级反馈
*QualityLevelToString(QualityLevel));

二.CarlaSettings.h内容

1.关键依赖模块

功能：实现质量等级动态调整机制，支持蓝图系统调用。
核心功能流程图： mermaid A[CarlaSettings.h] --> B[Engine/StaticMesh.h] A --> C[QualityLevelUE.h] A --> D[CarlaSettings.generated.h] B --> E[Engine/StaticMeshActor.h] C --> F[CoreUObject.h]
关键依赖关系说明：
静态网格依赖链：
- ：通过StaticMesh.h实现对场景物体的精细控制
- ：CarlaSettings -> StaticMesh -> StaticMeshActor
质量等级系统：
- ：QualityLevelUE.h提供标准化的质量等级定义
- ：与CoreUObject的交互实现蓝图可调用接口
反射系统支持：
- ：.generated.h文件确保所有UPROPERTY/UCLASS标记的属性
- ：支持编辑器可见性和序列化功能

## 2.类定义架构 ### 2.1 类声明规范 - 核心类定义：

UCLASS(BlueprintType, Blueprintable, config=Game, defaultconfig)
class CARLA_API UCarlaSettings : public UObject
{
    GENERATED_BODY()
    // 类成员定义...
};

- 关键元数据说明：

元数据	类型	功能描述	应用示例
BlueprintType	类标记	将C++类暴露给蓝图系统，允许在蓝图中作为变量类型使用	`UCLASS(BlueprintType)` 允许在蓝图中创建`UCarlaSettings`类型变量
Blueprintable	类标记	允许基于该C++类创建蓝图子类	`UCLASS(Blueprintable)` 可在编辑器右键创建基于`UCarlaSettings`的蓝图资产
config=Game	配置标记	指定配置保存的目标INI文件	`UCLASS(config=Game)` 配置将保存在`Config/Game.ini`文件中
defaultconfig	持久化标记	保持编辑器中修改的默认值	`UCLASS(defaultconfig)` 在编辑器中修改的默认值会持久化保存

作用：
- ：可在蓝图中创建该类型的变量
- ：支持创建蓝图子类进行扩展
继承关系图示： mermaid UObject <|-- UCarlaSettings UCarlaSettings : +GENERATED_BODY() UCarlaSettings : +BlueprintType UCarlaSettings : +config=Game

2.2 质量等级管理系统

枚举与接口定义：

核心代码：

UENUM(BlueprintType)
enum class EQualityLevel : uint8 
{
    Low    UMETA(DisplayName="Low Quality"),
    Epic   UMETA(DisplayName="Epic Quality")
};

UFUNCTION(BlueprintCallable, Category="Rendering")
void SetQualityLevel(EQualityLevel InQualityLevel);

UFUNCTION(BlueprintCallable, Category="Rendering")
EQualityLevel GetQualityLevel() const;

设计特性分析：
1.类型安全系统：
- ：使用enum class避免隐式转换
- ：UE的UENUM宏提供反射支持
2.蓝图集成方案：
- ：BlueprintCallable标记公开给蓝图
- ：Category组织编辑器中的显示位置
质量等级控制流程： ```mermaid participant BP as 蓝图系统 participant CPP as UCarlaSettings participant Render as 渲染系统

BP->>CPP: SetQualityLevel(Epic) CPP->>Render: UpdateAllMaterials() Render-->>CPP: 确认完成 CPP-->>BP: 执行回调 ```

3.核心配置参数

3.1网络服务配置
- 质量等级控制流程：

参数	类型	默认值	取值范围	动态修改	说明
RPCPort	uint32	2000	1024-65535	需重启	远程过程调用主端口，用于核心通信
StreamingPort	uint32	2001	自动计算	实时更新	传感器数据流端口，固定为RPCPort+1
bSynchronousMode	bool	false	true/false	实时切换	启用时严格按帧同步，用于确定性测试
PrimaryIP	std::string	""	IPv4格式	实时更新	主服务器地址，空表示本地主机

** 端口计算逻辑**：

// 自动派生端口计算
void CalculateDerivedPorts() {
    StreamingPort = RPCPort + 1;  // 固定+1偏移
    SecondaryPort = RPCPort + 2;  // 固定+2偏移

    // 有效性验证
    static constexpr uint32 MIN_PORT = 1024;
    static constexpr uint32 MAX_PORT = 65535;
    RPCPort = FMath::Clamp(RPCPort, MIN_PORT, MAX_PORT);
}

3.2 画质控制参数

材质系统配置：

道路材质配置：

 // 低画质道路材质数组
 UPROPERTY(config, EditFixedSize)
 TArray<FStaticMaterial> LowRoadMaterials;
  // 高画质道路材质数组  
  UPROPERTY(config, EditFixedSize) 
  TArray<FStaticMaterial> EpicRoadMaterials;

材质切换流程：

  participant Settings as 设置系统
  participant Render as 渲染器
  Settings->>Render: GetQualityLevel()
  alt Low质量
      Render->>Render: ApplyMaterials(LowRoadMaterials)
  else Epic质量
      Render->>Render: ApplyMaterials(EpicRoadMaterials)
  end

渲染控制参数：

参数	类型	默认值	元数据约束	单位
LowStaticMeshMaxDrawDistance	float	10000.0	ClampMin=5000.0	厘米
LowLightFadeDistance	float	1000.0	-	厘米
bDisableRendering	bool	false	-	-
- `典型配置示例`：
`[CARLA/QualitySettings] LowStaticMeshMaxDrawDistance=15000.0 LowRoadMaterials=(MaterialSlotName="Road",MaterialInterface=...)`
- `参数应用流程`：
```mermaid
participant Config as 配置文件
participant System as 设置系统
participant Render as 渲染引擎

Config->>System: 加载画质参数 System->>Render: ApplyQualitySettings() Render->>Render: 更新材质(Low/Epic) Render->>Render: 调整绘制距离 ```

4.配置加载系统

4.1 多源加载接口

核心加载方法：

方法	参数	返回值	功能描述
`LoadSettings()`	无	void	综合加载按优先级加载所有可用配置源
`LoadSettingsFromString(const FString& INIContent)`	INI格式字符串	void	内存配置加载从字符串直接解析配置
`LoadSettingsFromFile(const FString& FilePath, bool bLogOnFailure)`	文件路径失败是否记录日志	void	文件配置加载从INI文件读取配置

加载优先级： 1. 命令行参数 (-carla-settings=) 2. 项目配置文件 (Config/CarlaSettings.ini) 3. 代码默认值

graph TD
A[命令行参数] --> C[生效配置]
B[INI文件] --> C
D[默认值] --> C

4.2 调试支持功能

调试相关属性：

核心代码：

// 当前加载的配置源文件路径
UPROPERTY(Category="Debug", VisibleAnywhere)
FString CurrentFileName;

// 配置日志输出（示例格式）
void LogSettings() const
{
    UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("Current Config: %s"), *CurrentFileName);
    UE_LOG(LogCarla, Log, TEXT("RPCPort = %d"), RPCPort); 
}

日志输出示例：

LogCarla: Current Config: D:/Project/Config/Carla.ini
LogCarla: RPCPort = 4000
LogCarla: QualityLevel = Epic

调试功能对比：

功能	实现方式	使用场景
配置源追踪	CurrentFileName	确认最终生效的配置文件
参数检查	LogSettings()	运行时验证参数值
加载失败处理	bLogOnFailure	配置文件缺失时记录错误
## 5. 高级功能实现
### 5.1 ROS2集成
- 核心配置项：
`// ROS桥接功能开关 UPROPERTY(Category="ROS2", config, EditAnywhere) bool bEnableROS2 = false;`
- 设计架构：
`graph LR A[CARLA核心] --> B{ROS2启用?} B -->\|是\| C[启动ROS桥接] B -->\|否\| D[跳过初始化] C --> E[建立Topic通信]`
- 关键特性：
- `独立于画质系统的专属配置节`
- `配置持久化到CarlaSettings.ini`
- `运行时动态开关ROS服务`
### 5.2 场景标记系统
- 标签常量定义：
```cpp
// 道路对象标签
static const FName CARLA_ROAD_TAG = TEXT("CARLA_ROAD");

// 天空球体标签
static const FName CARLA_SKY_TAG = TEXT("CARLA_SKY"); `` - **应用场景**： -场景对象分类检索-批量处理特定类型Actor-运避免硬编码字符串风险`

6. 属性元数据系统

6.1 属性定义规范

典型示例： cpp UPROPERTY( Category="QualitySettings/Low", BlueprintReadOnly, EditAnywhere, config, meta=(ClampMin="5000.0", UIMin="5000.0") ) float LowRoadPieceMeshMaxDrawDistance = 10000.0f;

6.2 元数据功能矩阵

| 元数据 | 作用域 | 参数格式 | 功能说明 | |------|------|--------|----------| | config | Property | - | 保存到INI配置文件 | | BlueprintReadOnly | Property | - | 蓝图可见但不可写 | | ClampMin| Meta | "5000.0" | 数值最小值约束 | | EditCondition| Meta | "bEnableFeature"| 属性编辑条件控制 |

7. 扩展设计接口

7.1 材质配置系统

数据结构：

struct FQualityMaterialPreset {
TMap<FName, UMaterialInterface*> SlotMaterials;
float MaxDrawDistance;
};

TArray<FQualityMaterialPreset> RoadMaterialPresets;

特性：
支持按材质插槽名称匹配
多质量等级预设配置
自动材质切换机制

7.2 光照控制系统

光照控制参数表：

参数名称	数据类型	默认值	单位/范围	功能描述
LowLightFadeDistance	`float`	1000.0	厘米(cm)	控制光照效果的渐隐距离，超过此距离的光照效果会逐渐减弱
bCastDynamicShadows	`bool`	`false`	true/false	是否启用动态阴影投射功能，开启后动态物体会产生实时阴影
ShadowResolution	`int32`	512	像素(pixels)	定义阴影贴图的分辨率，数值越大阴影质量越高但性能消耗越大
3. ShadowResolution
- `1. LowLightFadeDistance`
- `代码示例`：
```cpp
struct FQualityMaterialPreset {
TMap SlotMaterials;
float MaxDrawDistance;
};

    TArray<FQualityMaterialPreset> RoadMaterialPresets;
    ```
- `2. bCastDynamicShadows`
- `3. ShadowResolution`

优化策略：： mermaid A[质量等级] --> B{Low?} B -->|是| C[减少阴影计算] B -->|否| D[全特效渲染]

三.CarlaSettingsDelegate.cpp内容

1.核心架构

1.1 类定义与初始化

四.CarlaSettingsDelegate.h内容

Settings

一.CarlaSettings.CPP内容

1、核心架构 - 系统配置子系统

1.1 初始化构建模块

1.2 质量登记转换器

2、使用实践 - 配置管理

2.1 文件配置加载流

2.2 命令行覆盖机制

3.高级功能 - 运行模式

3.1同步模式设置

3.2渲染开关

4.系统维护 - 诊断机制

二.CarlaSettings.h内容

1.关键依赖模块

2.2 质量等级管理系统

3.核心配置参数

3.1网络服务配置

3.2 画质控制参数

4.配置加载系统

4.1 多源加载接口

4.2 调试支持功能

6. 属性元数据系统

6.1 属性定义规范

6.2 元数据功能矩阵

7. 扩展设计接口

7.1 材质配置系统

7.2 光照控制系统

三.CarlaSettingsDelegate.cpp内容

1.核心架构

1.1 类定义与初始化

四.CarlaSettingsDelegate.h内容