Unity ECS框架入门

Posted thirdcoke

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Unity ECS框架入门相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

概念

ECS是三种概念的缩写,即Entity-Component-System。
 
Entity  代表一个独立的个体。
Component 一个个体某方面的数据,以及它与游戏世界的交互方法。
System 持续地对Entity上与System对应的Component进行处理,每个System都有独立的线程。
 
示例

假设我们有一个绘制函数,这个绘制函数就是一个System,它去会遍历所有带有physical和visible组件的entity,然后利用提供的信息来绘制。
visible组件内包含有“entity看起来应该是什么样”的信息,而physical组件提供绘制的位置。
 
再以碰撞检测为例子。System会遍历所有拥有物理Component的entity,然后对碰撞进行检测并在需要的时候产生对应的事件。
 
ECS系统与传统OOP的区别

在OOP系统中,对象的状态是封装到个体中的,对象会提供一些手段来间接操作这些状态(代码大全:抽象数据类型)。
这样的系统其实并没有什么问题,但从游戏开发的角度来讲,当你把一切都封装好并良构之后,游戏设计师突然表示他需要一项和之前完全不一样的功能,而一般灾难都是从这里开始的。
我们现在知道ECS系统的特征是将状态(由Component提供)与行为(由System系统)进行分离,而Component之间是独立的,我们完全可以通过单独添加新的Component和System来添加新的功能而不修改任何代码,而这也是设计模式中策略模式的思想。
 
为Unity设计的ECS系统(Entitas)

在Unity传统编程中,我们利用MonoBehavior来编写游戏
 
核心思想:将数据和行为分开。
  • 在Unity中,我们将MonoBehavior组件放到GameObject中。但Entity系统中不同,Component被设计为附加到Entity上。
  • 使用一个pool来包含所有Entity。通过pool我们可以看到所有的entity。
  • 我们可以对entity进行分组,分组叫做group。之后我们可以通过指定的规则来区分不同的group,
  • 这个规则叫做matcher,通过matcher可以方便地快速获得指定类型的entity。
 
技术分享图片
 
相关链接
Entitas - Entity System Architecture with Unity - Unite Europe 2015 https://www.youtube.com/watch?v=Re5kGtxTW6E&feature=youtu.be
怎样理解游戏开发中的Data-Driven Design https://www.zhihu.com/question/26775352
游戏开发中的ECS设计模式初探 https://blog.csdn.net/yuliying/article/details/48625257

思考

其实这可以看作是策略模式的一种。在策略模式中,逻辑代码都会以相同的接口来封装,从而使得我们可以在运行时动态地替换逻辑代码,改变程序的行为。
“如果你遵循SOLID原则来写程序,那么设计模式会自然而然地被写出来”
 
策略模式 “定义一系列的算法,将它们一个个封装起来,并且使它们可以互相替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。 —— 《设计模式》
 


以上是关于Unity ECS框架入门的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

C#/.NET IOC框架——Unity容器基础入门

ET框架学习-ECS组件式编程的基本思想之于UNITY

‘SetComputeBufferData‘ and no accessible Unity改变版本后Package出错解决方法以及不稳定的ECS入门几个问题

Unity c# 状态机的简单入门

Unity Shader入门精要读书笔记序章

Unity 游戏框架:命名的力量--变量