Unity UGUI 原理篇(五)：Auto Layout 自動佈局

目標

• Auto Layout System 架構
• Layout Element 元素大小
• Horizontal、Vertical 、Grid Layout Group 元素排列
• Content Size 與 Aspect Ratio Fitter 大小控制

 

本系列其他文章

• Unity UGUI 原理篇(一)：Canvas 渲染模式
• Unity UGUI 原理篇(二)：Canvas Scaler 縮放核心
• Unity UGUI 原理篇(三)：Rect Transform
• Unity UGUI 原理篇(四)：Event System Manager 事件與觸發
• Unity UGUI 原理篇(五)：Auto Layout 自動佈局

 

使用環境 與 版本

• Window 7
• Unity 5.2.4

 

Auto Layout System

Auto Layout System 是基於 Rect Transform Layout System 之上的系統，自動調整一個或多個的元素大小、位置、間格，又分為 Layout Controllers(父物件) 與 Layout Elements(子物件) 兩部分，一個簡單的 Auto Layout 架構如下 (此處介紹理論，實作留到後面)

 

 

Layout Element (子物件)

代表著每個元素的大小，擁有資訊如下：

Minimum Width	最小寬度
Minimum Height
Preferred Width	優先寬度
Preferred Height
Flexible Width	彈性寬度
Flexible Height

 

點選UI後，可以在 Inspector 最下方切換為 Layout Properties 看到資訊

 

Layout Controllers 透過不同的佈局方式，取得 Layout Element size 分配子物件，基本原則如下

• 首先分配 Minimum Size
• 如果還有足夠空間，分配 Preferred Size
• 如果還有額外空間，分配 Flexible Size

 

從以下圖片可以看出圖片寬度的增長方式 (此處介紹理論，實作留到後面)

• 首先分配 Minimum Size (300，紅色部分)
• 如果還有足夠空間，分配 Preferred Size (300~500，綠色部分)
• 如果還有額外空間，分配 Flexible Size：1 (500~700，藍色部分)

 

比較特別的是 Flexible，如果 Layout 下有多個設定為 Flexible 的物體，則會使用多出來的空間按比重分配，如下範例，分別給 Flexible 設定為 0.3 與 0.7，那比例就會變成下圖 (3:7)

另外要注意的是，Text、Image Component 會根據內容大小自動分配 Preferred Size

 

Layout Controllers (父物件)

Layout Group

不會控制 Layout Controllers (父物件)自身大小，而是控制子物件大小與位置，在大多數情況下，根據每個元素的 minimum、preferred、flexible 大小分配適當的空間，layout group 之間也可以嵌套，又分為 Horizontal(水平)、Vertical(垂直)、Grid(格狀) 3種

 

Horizontal Layout Group

水平方向(Width) 排列子物件

組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Horizontal Layout Group

• Padding：填充內部空間
• Spacing：每個元素間格
• Child Alignment：當沒有填滿全部空間時，子物件對齊位置
• Child Force Expand：強制控制子物件填滿空間

 

透過實例理解各參數：

A. 開新 Scene
Unity Menu Item → File → New Scene

B. 新增一個 Canvas
Unity Menu Item → GameObject → UI → Canvas

C. Canvas 下新增空物件，做為 Layout Controllers (以下簡稱父物件)

D. 父物件增加 Horizontal Layout Group Component
Unity Menu Item → Component → Layout → Horizontal Layout Group

E. 父物件下建立5個 Button(子物件)，完成後如下，當大小改變時會自動分配子物件大小

 

F. 此時在 Button 的 Rect Transform Component 就不能進行調整，因為我們已經透過 Horizontal Layout Group 進行分配空間，在 Rect Transform 會顯示目前被哪個 Layout Group 控制

 

G. 將 Padding 數值調整如圖，可以看出填充區域

 

H. 將 Spacing 數值調整如圖，可以看出元素區間

 

I. 接下來我們將5個 Button 增加 Layout Element Component 覆蓋預設大小，用於手動設定每個元素的大小
組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Layout Element

J. 此時將 Horizontal Layout Group 的 Child Force Expand Width 取消勾選，不強制子物件填滿額外空間，而是透過 Layout Element 手動設定

K. 這裡使用幾種不同的設定，來理解 Horizontal Layout Group 是怎麼取得 Layout Element size 分配子物件

■ 複習一下子物件大小分配方式

• 首先分配 Minimum Size
• 如果還有足夠空間，分配 Preferred Size
• 如果還有額外空間，分配 Flexible Size

 

■ 將5個 Button 的 Layout Element Min Width 分別改為 20、30、40、50、60，此時可以看出每個 Button 寬度分佈，改變父物件大小時子物件大小並不會改變，因為只有分配 Min Width，並不會分配額外有效空間

 

此時改變 Horizontal Layout Group 的 Child Alignment，可以看出元素對齊

 

父物件 Layout Properties Min Width = 5個按鈕寬(20+30+40+50+60=200) + Spacing(40) + Padding Left、Right(20) = 260

 

■ 現在將第1個 Button 的 Layout Element 數值調整如圖

這邊設定 Preferred Width 為 100

1. 首先分配 Minimum Size(20)
2. 空間足夠的情況下，將會分配剩下的 Preferred Size (20~100 空間)，如下所示

 

■ 現在將第1個 Button 的 Layout Element 數值調整如圖

這邊設定 Flexible Width 為 1

• 首先分配 Minimum Size(20)
• 如果還有足夠空間，將會分配剩下的 Preferred Size (20~100 空間)
• 如果還有額外空間，分配剩下 Flexible Size，如下所示

 

■ 現在將 Horizontal Layout Group 的 Child Force Expand Width 勾選，讓子物件強制填滿

• 首先分配 Minimum Size(20)
• 如果還有足夠空間，將會分配剩下的 Preferred Size (20~100 空間)
• 如果還有額外空間，分配剩下元素 Flexible Size 與 Child Force Expand Width

結論：
上面我們看到，所有元素會先被分配 Minimum Size，接下來還有足夠空間，將會分配剩下的 Preferred Size，最後才是 Flexible Size 與 Child Force Expand Width

至此我們了解到 Horizontal Layout Group 是怎麼取得 Layout Element size 分配子物件

 

Vertical Layout Group

垂直方向(Height) 排列子物件，與 Horizontal Layout Group 只差在水平或是垂直，這邊不在贅述

組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Vertical Layout Group

 

Grid Layout Group

網格方式排列子物件

組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Grid Layout Group

• Padding：填充內部空間
• Cell Size：每個元素的寬高

 

• Spacing：每個元素間格
• Start Corner：開始排列的角落(位置)，又分為 “左上”、”右上”、”左下”、”右下”，請仔細看元素數字

 

• Start Axis：”水平” 或是 “垂直” 排列，請仔細看元素數字

• Child Alignment：當沒有填滿全部空間時，子物件對齊位置
• Constraint：排列限制
  • Flexible：自動根據大小彈性排列
  • Fixed Column Count：限制排列 “行數(直)”
  • Fixed Row Count：限制排列 “列數(橫)”

 

Layout Fitter

控制著 Layout Controllers 自身大小，大小取決於子物件，或是設定的大小比例，又分為 Content Size Fitter 與 Aspect Ratio Fitter

Content Size Fitter

控制著 Layout Controllers (父物件)自身大小，大小取決於子物件的 Minimum 或是 Preferred 大小，能透過 Pivot 改變縮放方向

組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Content Size Fitter

• Horizontal、Vertical Fit：水平、垂直 適應調整
  • None 不調整
  • Min Size 根據子物件的 Minimum 大小進行調整
  • Preferred Size 根據子物件的 Preferred 大小進行調整

 

透過實例理解

如果我們現在有一個需求，必需要讓 “父物件大小” 根據 “子物件大小” 進行縮放，完成如下 (方便明顯看出父物件大小，增加黑色外框)

A. 開新 Scene
Unity Menu Item → File → New Scene

B. 新增一個 Canvas
Unity Menu Item → GameObject → UI → Canvas

C. Canvas 下新增空物件，做為 Layout Controllers (以下簡稱父物件)

D. 父物件增加 Horizontal Layout Group Component
Unity Menu Item → Component → Layout → Horizontal Layout Group

這時如果增加 Button(子物件)，上面有提到，Horizontal Layout Group 會根據子物件的 Layout Element 進行分配子物件大小，而不會修改父物件本身的大小，如下所示 (方便明顯看出父物件大小，增加黑色外框)

E. 父物件下增加 Button(子物件)，並增加 Layout Element Component 覆蓋預設大小，Minimum Width 調整為 100
組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Layout Element

F. 父物件增加 Content Size Fitter Component，Horizontal Fit 調整為 Min Size，透過子物件 Minimum Width 調整父物件本身大小 (Horizontal 方向其實就是取得子物件 Width)

G. 此時如果 Button 複製增加，父物件本身的大小也會跟著改變，如下所示

H. 調整父物件的 pivot，可以控制縮放方向，如下所示

I. 通過上面實例，我們首先使用 Horizontal Layout Group 排列子物件，並在子物件增加 Layout Element 覆蓋預設大小，最後透過 Content Size Fitter 取得子物件 Layout Element 設定父物件大小，至此父物件大小就會根據子物件大小進行縮放

 

Aspect Ratio Fitter

控制著 Layout Controllers 自身大小，按照物件寬高比調整大小，能透過 pivot 改變縮放方向

組件位置：Unity Menu Item → Component → Layout → Aspect Ratio Fitter

Aspect Mode：調整模式

None：不調整

 

Width Controls Height

基於 Width 為基準，依據比例改變 Height

當 Width 改變時，Height 會依比例改變

 

Height Controls Width

基於 Height 為基準，依據比例改變 Width

當 Height 改變時，Width 會依比例改變

 

Fit In Parent

依據比例將 寬高、位置、anchors自動調整，使此圖形大小在父物件中完全貼齊，此模式可能不會包覆所有空間

調整比例 (方便明顯看出父物件增加黑底)

調整父物件大小，物體會依據比例貼齊父物件

 

Envelope Parent

依據比例將 寬高、位置、anchors自動調整，使此圖形大小完全包覆父物件，此模式可能會超出空間

調整比例 (方便明顯看出父物件增加黑框)

調整父物件大小，物體會依據比例包覆父物件

Aspect Ratio：比例，此數值為 寬/高

 

差別

Content Size Fitter 是透過子物件自動進行調整大小

Aspect Ratio Fitter 是透過數值(寬高比)進行調整

 

後記

Auto Layout System 可以快速、方便的排列多個 UI，當大小改變時會自動調整內容，也能應用在多層崁套下，在日後調整與修改上也是非常方便與直覺，是 UI 系統中必學的功能之一 !!

 

參考資料

• Unity – Manual- Auto Layout
• Unity – Manual- Auto Layout_UI Reference

 

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