Unity3d+Gameframework:entity实体代码分析,基于StarForce

Posted 四夕立羽

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Unity3d+Gameframework:entity实体代码分析,基于StarForce相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

游戏场景中,动态创建的一切物体定义为实体。此模块提供管理实体和实体组的功能,如显示隐藏实体、挂接实体(如挂接武器、坐骑,或者抓起另一个实体)等。实体使用结束后可以不立刻销毁,从而等待下一次重新使用。

EntityGroup

内部包含对象池

实体加载成功订阅

GameEntry.Event.Subscribe(ShowEntitySuccessEventArgs.EventId, OnShowEntitySuccess);
protected virtual void OnShowEntitySuccess(object sender, GameEventArgs e)
        
            ShowEntitySuccessEventArgs ne = (ShowEntitySuccessEventArgs)e;
            if (ne.EntityLogicType == typeof(MyAircraft))
            
                m_MyAircraft = (MyAircraft)ne.Entity.Logic;
            
        

EntityManager

GameFramework.Entity.EntityManager.Update
实体组轮询,变为单一实体OnUpdate

创建实体

StarForce.GameBase.Initialize
与加载UI类似
GameFramework.Entity.EntityManager.ShowEntity

GameFramework.Entity.EntityManager.ShowEntity 

 EntityInstanceObject entityInstanceObject = entityGroup.SpawnEntityInstanceObject(entityAssetName);
            if (entityInstanceObject == null)
            
                int serialId = ++m_Serial;
                m_EntitiesBeingLoaded.Add(entityId, serialId);
                m_ResourceManager.LoadAsset(entityAssetName, priority, m_LoadAssetCallbacks, ShowEntityInfo.Create(serialId, entityId, entityGroup, userData));
                return;
            

            InternalShowEntity(entityId, entityAssetName, entityGroup, entityInstanceObject.Target, false, 0f, userData);

如果实体组中对象池能实例出来,即立即返回
否则调用资源加载
实体资源表中确定ID与asset的关系

  IDataTable<DREntity> dtEntity = GameEntry.DataTable.GetDataTable<DREntity>();
            DREntity drEntity = dtEntity.GetDataRow(data.TypeId);

正在加载中实体释放

public void HideEntity(int entityId, object userData)
        
            if (IsLoadingEntity(entityId))
            
                GameFrameworkLog.Info("实体0正在加载等待释放", entityId);
                m_EntitiesToReleaseOnLoad.Add(m_EntitiesBeingLoaded[entityId]);
                m_EntitiesBeingLoaded.Remove(entityId);
                return;
            

Entity

实体接口,包含被挂载,或者挂载别的方法
根据资源加载出的GameObject–》挂载Entity脚本(继承了于MonoBehaviour)

 /// <summary>
        /// 创建实体。
        /// </summary>
        /// <param name="entityInstance">实体实例。</param>
        /// <param name="entityGroup">实体所属的实体组。</param>
        /// <param name="userData">用户自定义数据。</param>
        /// <returns>实体。</returns>
        public override IEntity CreateEntity(object entityInstance, IEntityGroup entityGroup, object userData)
        
            GameObject gameObject = entityInstance as GameObject;
                     Transform transform = gameObject.transform;
            transform.SetParent(((MonoBehaviour)entityGroup.Helper).transform);

            return gameObject.GetOrAddComponent<Entity>();
        

实体统一设置到实体组子物体下,那么武器跟随人动如何实现

   namespace UnityGameFramework.Runtime
   
     public sealed class Entity : MonoBehaviour, IEntity
    
        private int m_Id;
        private string m_EntityAssetName;
        private IEntityGroup m_EntityGroup;
        private EntityLogic m_EntityLogic;

ObjecBase

对象基类
UI面板,资源(asset,resource),实体都是继承对象基类

EntityInstanceObject

实体实例对象,不会继承自MonoBehavior,在实体资源加载成功后调用创建
GameFramework.Entity.EntityManager.LoadAssetSuccessCallback

//实例化出来
            EntityInstanceObject entityInstanceObject = EntityInstanceObject.Create(entityAssetName, entityAsset, m_EntityHelper.InstantiateEntity(entityAsset), m_EntityHelper);
            showEntityInfo.EntityGroup.RegisterEntityInstanceObject(entityInstanceObject, true);

            InternalShowEntity(showEntityInfo.EntityId, entityAssetName, showEntityInfo.EntityGroup, entityInstanceObject.Target, true, duration, showEntityInfo.UserData);
            ReferencePool.Release(showEntityInfo);

把预制体加载完成,然后实例化后GameObject设置为实体的Target

EntityLogic

public abstract class EntityLogic : MonoBehaviour
实体逻辑基类
实体挂载好Entity,后Entity初始化时挂载逻辑处理脚本
public abstract class Entity : EntityLogic,此实体与gf实体不是同样东西(不在同个命名空间中)
创建时,通过逻辑类型就传递下去

public static void ShowMyAircraft(this EntityComponent entityComponent, MyAircraftData data)
        
            entityComponent.ShowEntity(typeof(MyAircraft), "Aircraft", Constant.AssetPriority.MyAircraftAsset, data);
        

SurvivalGame

继承GameBase
游戏模式
Update中随机产生陨石实体
GameEntry.Entity.ShowAsteroid

TargetableObject

所有的实体逻辑继承
OnTriggerEnter,碰撞检测

放入到回收池,什么时候彻底去除引用

Weapon

增加武器实体,为什么能挂载人身上
武器挂载
在创建完成后,挂载在主角身上
StarForce.Weapon.OnShow

protected override void OnShow(object userData)
        
            base.OnShow(userData);

            m_WeaponData = userData as WeaponData;
             GameEntry.Entity.AttachEntity(Entity, m_WeaponData.OwnerId, AttachPoint);
        

AttachEntity

附加子实体GameFramework.Entity.EntityManager.AttachEntity

             IEntity childEntity = childEntityInfo.Entity;
            IEntity parentEntity = parentEntityInfo.Entity;
            DetachEntity(childEntity.Id, userData);
            childEntityInfo.ParentEntity = parentEntity;
            parentEntityInfo.AddChildEntity(childEntity);
            parentEntity.OnAttached(childEntity, userData);
            childEntity.OnAttachTo(parentEntity, userData);

在childEntity.OnAttachTo(parentEntity, userData);设置unity 父子物体关系

 protected internal virtual void OnAttachTo(EntityLogic parentEntity, Transform parentTransform, object userData)
        
            CachedTransform.SetParent(parentTransform);
        

InternalHideEntity隐藏实体

//先隐藏子实体
            while (entityInfo.ChildEntityCount > 0)
            
                IEntity childEntity = entityInfo.GetChildEntity();
                HideEntity(childEntity.Id, userData);
            
            //把自己从父实体上移除
            IEntity entity = entityInfo.Entity;
            DetachEntity(entity.Id, userData);
            entityInfo.Status = EntityStatus.WillHide;
            entity.OnHide(m_IsShutdown, userData);
            entityInfo.Status = EntityStatus.Hidden;
            
            //实体组移除
            EntityGroup entityGroup = (EntityGroup)entity.EntityGroup;
            entityGroup.RemoveEntity(entity);
            
            //放入到回收队列
            m_RecycleQueue.Enqueue(entityInfo);

GameFramework.Entity.EntityManager.Update 中轮询处理实体进入实体组的对象池

//处理回收队列的实体
            while (m_RecycleQueue.Count > 0)
            
                EntityInfo entityInfo = m_RecycleQueue.Dequeue();
                IEntity entity = entityInfo.Entity;
                EntityGroup entityGroup = (EntityGroup)entity.EntityGroup;
                entityInfo.Status = EntityStatus.WillRecycle;
                entity.OnRecycle();
                entityInfo.Status = EntityStatus.Recycled;
                entityGroup.UnspawnEntity(entity); //实体组回收,相当于对象池
                ReferencePool.Release(entityInfo);
            

2022-04-20 Unity入门7——物理系统之碰撞检测

文章目录

一、刚体 Rigid Body

​ 刚体利用体积(碰撞器 Collider)进行碰撞计算,模拟真实的碰撞效果,产生力的作用

​ 碰撞产生的必要条件:

  • 两个物体都有碰撞器 Collider
  • 至少一个物体有刚体
  1. Mass:质量

    默认为千克,质量越大惯性越大

  2. Drag:空气阻力

    根据力移动对象时影响空气阻力大小

    0 表示没有空气阻力

  3. Augular Drag:旋转阻力

    根据扭矩旋转对象时影响对象的空气阻力大小

    0 表示没有阻力

  4. Use Gravity:是否受重力影响

  5. Is Kinematic:是否设置为运动学

    如果启用,对象将不会被物理引擎驱动,只能通过 Transform 对其进行操作

    对于移动平台,或者如果要动画附加了 HingeJoint 的刚体,此属性将非常有用

  6. Interpolate:插值运算

    • None:不应用插值运算

    • Interpolate:根据前一帧的变换来平滑变换

    • Extrapolate:插值运算

      根据下一帧的估计变换来平滑变换,若物理帧时间过长,此效果将不好

  7. Collison Detection:碰撞检测模式

    • Discrete:离散检测

      对场景中的所有其他碰撞体使用离散碰撞检测,其他碰撞体在测试碰撞时会使用离散检测。

      用于正常碰撞(默认值)

    • Continuous:连续检测

      对动态碰撞体(具有刚体)使用离散碰撞检测

      对静态碰撞体(没有刚体)使用连续碰撞检测

      设置为连续动态的刚体,将在测试与该刚体的碰撞时使用连续碰撞检测(物理性能消耗较大,物体运动缓慢时请设置为 Discrete)

      其他刚体将使用离散碰撞检测

    • Continuous Dynamic:连续动态检测

      对设置为连续和连续动态碰撞的对象使用连续碰撞检测

      对静态碰撞体(没有刚体)使用连续碰撞检测

      对其他碰撞体使用离散碰撞检测

      用于快速移动的对象

    • Continuous Speculative:连续推测检测

      对刚体和碰撞体使用推测性连续碰撞检测

      通常比连续碰撞检测的成本更低

    无刚体碰撞盒DiscreteContinuousContinuous DynamicContinuous Speculative
    无刚体碰撞盒不检测碰撞DiscreteContinuousContinuousContinuous Speculative
    DiscreteDiscreteDiscreteDiscreteDiscreteContinuous Speculative
    ContinuousContinuousDiscreteDiscreteContinuousContinuous Speculative
    Continuous DynamicContinuousDiscreteContinuousContinuousContinuous Speculative
    Continuous SpeculativeContinuous SpeculativeContinuous SpeculativeContinuous SpeculativeContinuous SpeculativeContinuous Speculative

    性能消耗关系:Continuous Dynamic > Continuous Speculative > Continuous > Discrete

  8. Constrains:对刚体运动的约束

    • Freeze Position:限制刚体在世界坐标轴下 X、Y、Z 轴的移动
    • Freeze Rotation:限制刚体在世界坐标轴下 X、Y、Z 轴的旋转
  9. Info:用于显示参数的面板,不修改里面的值

二、碰撞器 Collider

​ 碰撞器表示物体的体积(形状)

​ 碰撞器种类一共有 6 种:

  • 盒状碰撞器 Box Collider
  • 球状碰撞器 Sphere Collider
  • 胶囊碰撞器 Capsule Collider
  • 网格碰撞器 Mesh Collider
  • 轮胎碰撞器 Wheel Collider
  • 地形碰撞器 Terrain Collider

​ 常用的为前 3 种

(一)共同参数

  1. Edit Collider:编辑碰撞器的大小

  2. Is Trigger:是否为触发器

    如果启用,则该碰撞体用于触发事件,并被物理引擎所忽略

    主要用于进行没有物理效果的碰撞检测

  3. Material:物理材质

    可以确定碰撞体和其他对象碰撞时的交互(表现)方式

  4. Center:碰撞体的中心偏移位置

(二)常用碰撞器

  1. Box Collider
    • Size:碰撞体在 X、Y、Z 方向上的大小
  2. Sphere Collider
    • Radius:球形碰撞体的半径大小
  3. Capsule Collider
    • Radius:胶囊体的半径
    • Height:胶囊体的高度
    • Direction:胶囊体在对象局部空间中的轴向

(三)异形物体使用多种碰撞器组合

​ 刚体对象的子对象碰撞信息参与碰撞检测

​ 即父物体添加 Rigid Body,子物体设置 Collider。

(四)不常用碰撞器

  1. Mesh Collider

    • Convex:是否为凸面的

      勾选后,该 Mesh Collider 将会与其他 Mesh Collider 发生碰撞,最多支持 255 个三角面片

      如果该对象添加了刚体 Rigid Body,则该选项必须勾选,否则会报错

    • Cooking Options:物理引擎对网格的处理方式

      不常用

    • Mesh:引用需要用于碰撞的网格

  2. Wheel Collider

    赛车游戏中使用,其他时候不常用

    注意:添加 Wheel Collider 后一定要添加 Rigid Body(或在父物体添加),否则将失效

  3. Terrain Collider

    地形系统中使用

    性能较为低下,很少使用

三、物理材质

​ 在 Project 中创建物理材质 Physics Material


  1. Dynamic Friction:滑动摩擦力

    0 表示绝对光滑,1 表示迅速静止

  2. Static Frction:静摩擦力

    0 表示绝对光滑,1 表示无法移动

  3. Bounciness:表面弹性

    0 表示不会反弹,1 表示反弹没有能量损失,甚至可能会增加少量能量

  4. Friction Combine:摩擦力组合方式

    • Average:取平均值
    • Minimum:取最小值
    • Maximum:取最大值
    • Multiply:相乘
  5. Bounce Combine:弹性组合方式

    • Average:取平均值
    • Minimum:取最小值
    • Maximum:取最大值
    • Multiply:相乘

四、碰撞检测函数

​ 碰撞和触发响应函数属于特殊的生命周期函数,也是通过反射调用

​ 碰撞和触发器函数都可以写成虚函数,在子类去重写逻辑

(一)物理碰撞检测响应函数

// 碰撞触发接触时会 自动执行这个函数
private void OnCollisionEnter(Collision collision)

    // Collision类型的 参数 包含了 碰到自己的对象的相关信息

    // 关键参数
    // 1.碰撞到的对象碰撞器的信息
    collision.collider

    // 2.碰撞对象的依附对象(GameObject)
    collision.gameObject

    // 3.碰撞对象的依附对象的位置信息
    collision.transform

    // 4.触碰点数相关
    collision.contactCount
    // 接触点 具体的坐标
    ContactPoint[] pos = collision.contacts;

    // 只要得到了 碰撞到的对象的 任意一个信息 就可以得到它的所有信息

    print(this.name + "被" + collision.gameObject.name + "撞到了");


// 碰撞结束分离时  会自动执行的函数
private void OnCollisionExit(Collision collision)

    print(this.name + "被" + collision.gameObject.name + "结束碰撞了");


// 两个物体相互接触摩擦时 会不停的调用该函数
private void OnCollisionStay(Collision collision)

    print(this.name + "一直在和" + collision.gameObject.name + "接触");

(二)触发器检测响应函数

// 触发开始的函数 当第一次接触时 会自动调用
protected virtual void OnTriggerEnter(Collider other)

    print(this.name + "被" + other.gameObject.name + "触发了");


// 触发结束的函数 当水乳相融的状态结束时 会调用一次
private void OnTriggerExit(Collider other)

    print(this.name + "被" + other.gameObject.name + "结束水乳相融的状态了");


// 当两个对象 水乳相融的时候 会不停调用
private void OnTriggerStay(Collider other)

    print(this.name + "和" + other.gameObject.name + "正在水乳相融");

  1. 只要挂载的对象能和别的物体产生碰撞或者触发,那么对应的这 6 个函数就能够被响应

  2. 6 个函数不是说都得写,一般根据需求来进行选择书写,一般用 Enter 函数较多

  3. 如果是一个异形物体,刚体在父对象上,如果你想通过子对象上挂脚本检测碰撞是不行的,必须挂载到这个刚体父对象上才行

五、刚体加力

(一)刚体自带添加力的方法

  1. 获取刚体组件
rigidBody = this.GetComponent<Rigidbody>();
  1. 添加力
// 相对世界坐标
// 世界坐标系 Z轴正方向加了一个力
// 加力过后 对象是否停止移动 是由阻力决定的
// 如果阻力为0 那给了一个力过后 始终 是不会停止运动
rigidBody.AddForce(Vector3.forward * 10);

// 如果想要在 世界坐标系方法中 让对象 相对于自己的面朝向动
rigidBody.AddForce(this.transform.forward * 10);

// 相对本地坐标
rigidBody.AddRelativeForce(Vector3.forward * 10);

//如果你希望即使有阻力 也希望对象一直动 那你就把下面代码放在Update函数中 一直“推”就行了
rigidBody.AddForce(Vector3.forward * 10);
  1. 添加扭矩力
// 相对世界坐标
// 绕y轴旋转
rigidBody.AddTorque(Vector3.up * 10);

// 相对本地坐标
rigidBody.AddRelativeTorque(Vector3.up * 10);
  1. 直接改变速度
// 这个速度方向 是相对于 世界坐标系的 
// 如果要直接通过改变速度 来让其移动 一定要注意这一点
rigidBody.velocity = Vector3.forward * 5;
  1. 模拟爆炸效果
// 模拟爆炸的力 一定是 所有希望产生爆炸效果影响的对象 
// 都需要得到他们的刚体 来执行这个方法 才能都有效果
// 参数一 爆炸力
// 参数二 爆炸位置
// 参数三 爆炸半径范围
rigidBody.AddExplosionForce(100, Vector3.zero, 10);

(二)力的模式

// 第二个参数 力的模式 主要的作用 就是 计算方式不同而已 
// 由于4中计算方式的不同 最终的移动速度就会不同
rigidBody.AddForce(Vector3.forward * 10, ForceMode.Acceleration);

​ 速度计算公式:v = F * t / m(动量定理)

  1. Acceleration

    给物体增加一个持续的加速度,忽略其质量

    F = (0, 0, 10)、t = 0.02 s、m = 默认为 1
    v = 10 * 0.02 / 1 = 0.2 m/s
    每物理帧移动 0.2 m/s * 0.02 = 0.004 m

  2. Force

    给物体添加一个持续的力,与物体的质量有关
    F = (0, 0, 10)、t = 0.02 s、m = 2 kg
    v = 10 * 0.02 / 2 = 0.1 m/s
    每物理帧移动 0.1 m/s * 0.02 = 0.002 m

  3. Impulse

    给物体添加一个瞬间的力,与物体的质量有关,忽略时间,t 默认为1
    F = (0, 0, 10)、t = 1 s、m = 2 kg
    v = 10 * 1 / 2 = 5 m/s
    每物理帧移动 5 m/s * 0.02 = 0.1 m

  4. VelocityChange

    给物体添加一个瞬时速度,忽略质量,忽略时间
    F = (0, 0, 10)、t = 1 s、m = 默认为 1
    v = 10 * 1 / 1 = 10 m/s
    每物理帧移动 10 m/s * 0.02 = 0.2 m

(三)力场

​ 为物体添加 Constant Force,若物体之前没有 Rigid Body,则会为其自动添加

​ 进行参数设置

(四)刚体休眠

​ Unity 为了节约性能,为刚体添加了休眠机制:

Rigidbody sleeping happens completely automatically. Whenever a rigidbody is slower than the sleepAngularVelocity and sleepVelocity it will start falling asleep. After a few frames of resting it will then be set to sleep. When the body is sleeping, no collision detection or simulation will be performed anymore. This saves a lot of CPU cycles.

刚体休眠完全自动发生。只要刚体的速度低于 sleepAngularVelocity 和 sleepVelocity,该刚体就会开始休眠。其空闲一些帧后,就会被设置成休眠状态。处于休眠状态中的物体,不会再对其进行碰撞检测和模拟。这会节约大量的 CPU 开销。

​ 例如,在为 Cube 添加 Rigid Body 后其下落静止在平面上

​ 将平面旋转一定角度后,发现 Cube 悬空,说明此时 Cube 的刚体休眠了

​ 将平面向下以一定速度拖动,则 Cube 下落,刚体被激活

​ 使用代码控制:

// 获取刚体是否处于休眠状态 如果是 
if (rigidBody.IsSleeping())

    // 就唤醒它
    rigidBody.WakeUp();

以上是关于Unity3d+Gameframework:entity实体代码分析,基于StarForce的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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[Unity3D]Unity3D游戏开发之从Unity3D到Eclipse

unity3d用键盘控制物体移动的工具

unity3d中如何用脚本创建对象或者类

Unity3D(12)—数组基本语法

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