Cemu插件系统：扩展功能与模块化设计
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概述
Cemu作为一款优秀的Wii U模拟器，其强大的插件系统为开发者提供了丰富的扩展能力。通过模块化设计，Cemu允许第三方开发者创建图形包（Graphic Packs）、输入设备支持、以及各种功能增强插件，极大地提升了模拟器的兼容性和用户体验。
核心插件架构
图形包系统（Graphic Pack System）
Cemu的图形包系统是其最核心的插件机制，允许开发者针对特定游戏进行图形优化和功能增强。
架构设计
配置文件结构
图形包使用INI格式的配置文件（rules.txt），包含以下主要部分：
[Definition]
version = 7
name = 示例图形包
description = 这是一个示例图形包描述
path = graphics_packs/example_pack
titleIds = 0005000010101000,0005000010102000
default = true
[Default]
$resolutionScale:double = 1.0
$anisotropicFiltering:int = 16
[Preset]
name = 高质量
category = 图形质量
$resolutionScale = 2.0
$anisotropicFiltering = 16
[TextureRedefine]
width = 1920
height = 1080
overwriteWidth = 3840
overwriteHeight = 2160
输入设备插件系统
Cemu支持多种输入设备API，通过统一的接口实现设备抽象化：
支持的输入API类型
API类型描述适用设备Keyboard键盘输入标准键盘XInputXbox控制器Xbox 360/One手柄DirectInput直接输入各类游戏手柄WiimoteWii遥控器Wii Remote及相关配件GameCubeGameCube控制器GC手柄及适配器SDLControllerSDL游戏控制器通用游戏手柄DSUClientDSU协议客户端各类兼容设备
插件开发指南
图形包开发
基本结构
一个标准的图形包目录结构如下：
graphicPacks/
└── ExamplePack/
├── rules.txt
├── content/
│ └── replaced_files/
├── aoc/
│ └── dlc_files/
├── code/
│ └── patch_files/
└── shaders/
├── output.glsl
└── custom_shaders/
核心功能实现
纹理重定义
// TextureRule 结构定义
struct TextureRule {
struct FILTER_SETTINGS {
sint32 width = -1;
sint32 height = -1;
sint32 depth = -1;
MEM1_FILTER inMEM1 = MEM1_FILTER::BOTH;
std::vector
std::vector
} filter_settings;
struct OVERWRITE_SETTINGS {
sint32 width = -1;
sint32 height = -1;
sint32 depth = -1;
sint32 format = -1;
sint32 lod_bias = -1;
} overwrite_settings;
};
预设系统
预设系统允许用户选择不同的配置方案：
struct Preset {
std::string category;
std::string name;
std::string condition;
std::unordered_map
bool active = false;
bool visible = true;
bool is_default = false;
};
输入设备插件开发
设备提供者接口
class ControllerProvider {
public:
virtual ~ControllerProvider() = default;
virtual std::vector
virtual void update() = 0;
};
控制器基类
class Controller : public std::enable_shared_from_this
public:
virtual ControllerState get_state() = 0;
virtual bool is_connected() const = 0;
virtual std::string get_name() const = 0;
};
高级功能特性
内存映射扩展
从图形包版本6开始，支持RAM内存映射：
[RAM]
mapping0 = 0x10000000-0x20000000
mapping1 = 0x30000000-0x40000000
着色器替换系统
支持自定义着色器文件，文件名格式为：
[shader_base_hash]_[shader_aux_hash]_[shader_type]
例如：
A1B2C3D4_E5F6A7B8_ps # 像素着色器
C4D5E6F7_A8B9C0D1_vs # 顶点着色器
文件替换机制
图形包可以替换游戏内的文件：
content/ 目录：替换游戏内容文件aoc/ 目录：替换DLC内容文件code/ 目录：替换代码文件
性能优化策略
条件渲染优化
bool GraphicPack2::IsPresetVisible(const PresetPtr& preset) const {
if (preset->condition.empty())
return true;
try {
TExpressionParser
FillPresetConstants(p);
return p.Evaluate(preset->condition) != 0;
} catch (...) {
return false;
}
}
延迟加载机制
图形包采用按需加载策略，只有在匹配的游戏运行时才会激活：
void GraphicPack2::ActivateForCurrentTitle() {
uint64 titleId = CafeSystem::GetForegroundTitleId();
for (const auto& gp : GetGraphicPacks()) {
if (!gp->IsEnabled() || !gp->ContainsTitleId(titleId))
continue;
ActivateGraphicPack(gp);
}
}
调试与测试
日志系统集成
Cemu提供了完整的日志系统用于插件调试：
cemuLog_log(LogType::Force, "Graphic pack \"{}\" activated", GetVirtualPath());
模块状态监控
通过调试器接口监控插件状态：
g_debuggerDispatcher.NotifyGraphicPacksModified();
最佳实践
版本兼容性
[Definition]
version = 7 # 使用最新版本确保兼容性
性能考虑
避免在纹理规则中使用过于宽泛的匹配条件合理使用预设条件减少不必要的计算优先使用白名单而非黑名单
错误处理
try {
// 插件初始化代码
} catch (const std::exception& ex) {
cemuLog_log(LogType::Force, "Plugin error: {}", ex.what());
return false;
}
未来发展方向
Cemu的插件系统仍在不断发展，未来的改进可能包括：
更精细的权限控制 - 限制插件对系统资源的访问热重载支持 - 无需重启即可更新插件沙箱环境 - 提供更安全的插件执行环境标准化接口 - 统一的插件开发框架
通过模块化的插件系统，Cemu为开发者提供了强大的扩展能力，使得模拟器能够不断适应新的硬件技术和游戏需求，为用户提供更好的游戏体验。
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