DOT Training Sample —— Jump The

作者: 珏_Gray | 来源:发表于2019-11-18 16:13 被阅读0次

https://github.com/Unity-Technologies/DOTS-training-samples

Original

代码清单：

Box.cs
CameraControl.cs
Cannonball.cs
CannonballPrefab.cs
Game.cs
Options.cs
OptionsToggle.cs
Parabola.cs
Player.cs
SliderProp.cs
Tank.cs
TerrainArea.cs

1. Box.cs

构成场地的各个立方体。

namespace JumpTheGun {

    public class Box : MonoBehaviour {

                //立方体位置的间隔，默认为1，当立方体长度也为1时，正好无缝
        public const float SPACING = 1; 

                // 竖直方向的偏移，没什么用
        public const float Y_OFFSET = 0;

                // 最低高度
        public const float HEIGHT_MIN = .5f;

                //最低高度的颜色
        public static Color MIN_HEIGHT_COLOR = Color.green;

                //最高高度的颜色
        public static Color MAX_HEIGHT_COLOR = new Color(99 /255f, 47 /255f, 0 /255f);

                //当前box处于第几行、第几列
        public int col { get; private set; }
        public int row { get; private set; }

                //高度访问器，修改高度时，调用UpdateTransform
        public float height {
            get {
                return _height;
            }
            set {
                _height = value;
                UpdateTransform();
            }
        }
              //  顶部的高度（local space）
        public float top {
            get {
                return transform.localPosition.y + height / 2;
            }
        }
            //   颜色访问器
        public Color color {
            get {
                return meshRenderer.material.color;
            }
            set {
                meshRenderer.material.color = value;
            }
        }
           // 设置box的行、列、高度，并调用UpdateTransform
        public void SetBox(int col, int row, float height){
            this.col = col;
            this.row = row;
            this.height = height;
            UpdateTransform();
        }
         
//检测box是否与参数传入的正方体碰撞
        public bool HitsCube(Vector3 center, float width) {
                        //box的bounds
            Bounds boxBounds = new Bounds(transform.localPosition, new Vector3(SPACING, height, SPACING));
                        //正方体的bounds
            Bounds cubeBounds = new Bounds(center, new Vector3(width, width, width));

            return boxBounds.Intersects(cubeBounds);
        }

//更新transform组件，且根据高度改变颜色
 // 访问Game.instance.maxTerrainHeight获得最高高度
        public void UpdateTransform(){

            Vector3 pos = new Vector3(col * SPACING, height / 2 + Y_OFFSET, row * SPACING);
            Vector3 scale = new Vector3(1, height, 1);

            transform.localPosition = pos;
            transform.localScale = scale;

            // 改变颜色，根据高度线性插值
            if (Mathf.Approximately(Game.instance.maxTerrainHeight, HEIGHT_MIN)) {
                color = MIN_HEIGHT_COLOR;
            } else {
                color = Color.Lerp(MIN_HEIGHT_COLOR, MAX_HEIGHT_COLOR, (height - HEIGHT_MIN) / (Game.instance.maxTerrainHeight - HEIGHT_MIN));
            }

        }
              //box被炮弹打中后，降低一定高度
        public void TakeDamage(){
            height = Mathf.Max(HEIGHT_MIN, height - Game.instance.boxHeightDamage);
        }

        // Use this for initialization
        void Awake() {
            meshRenderer = GetComponent<MeshRenderer>();
        }   
             // 高度
        private float _height = 1;
          // Mesh renderer引用，用来修改颜色
        private MeshRenderer meshRenderer;

    }

}

2. Cannonball.cs && CannonballPrefab.cs

CannonballPrefab.cs：单例，引用加农炮prefab资源，之后可用CannonballPrefab.instance.cannonballPrefab访问
Cannonball.cs 静态成员和方法实现对象池。发射方法，根据抛物线更新自身位置，检测碰撞。依赖TerrainArea类、Game类

3. Parabola.cs

抛物线类。只有两个静态方法。

其余省略，面向对象大家都比较熟悉就不赘述了。本来想画下类之间的依赖关系图。但其实就是一团乱麻。当然，你可以想方设法让代码看起来“漂亮”些，但其实复杂度的本源是问题本身。你对问题的数据分析和建模，以及采用的算法才是你该着重思考的部分。传统的面向对象经常使我们没法跳出框架，尝试用不同的角度去分析问题，更不用说，它经常使我们陷入一些无意义的框架陷阱。

Ported

代码清单：

BlockTransformSystem.cs
CannonballSystem.cs
ComponentTypes.cs
FollowPlayer.cs
NewGameProxy.cs
NewGameSystem.cs
Options.cs
Parabola.cs
PlayerBouceSystem.cs
PlayerPositionCacheSystem.cs
TankAimSystem.cs
TankFireSystem.cs
TerrainSystem.cs

主要是找ECS和非ECS之间的状态（数据）传递的方法。虽然传统的OOP有很多弊端，但并不是一无是处。同样的，ECS也不是解决所有问题的银色子弹。我们要灵活地应用它们来解决问题。

Method 1: Cache State in System (ECS -> Monobehavior)

我们可以将数据保存一份在system中，之后我们可以在Monobehavior中使用World.Avtive.GetOrCreateSystem得到system实例就能访问数据了。ECS有明确要求Component不能有方法，但System里是可以有成员变量的（并不是鼓励，我们需要仔细考虑）。关于System间的依赖关系，我们尽可能通过系统的执行顺序，和读写ComponentData来减少。

Method 2： Save reference in System (Monobehavior <-> ECS)

其实跟方法1本质相同，当我们允许在System保存变量后，就可以使用GameObject.Find方法在ComponentSystem中获得Monobehavior的实例引用。

Method 3 ： Singleton or Global Variable

单例和全局变量很显然也可以轻易的获得引用。但我们要警惕，全局的mutable变量很有可能带来灾难。

Method 4： Singleton Component/Entity ？

ECS的很大优势在于其内存布局，大大加快我们遍历数据的速度。但这有个前提，需要许多同类型的对象，“Where there is one，there is many”。可在游戏中，我们同样有许多“manager”，它们只需要一个实例。对于这种情况，应该与普通的Component区别对待。Unity还在完善和优化这种少量Entity的情况。

代码详情：

1. ComponentType.cs

所有Component Data类型。

namespace JumpTheGun {
    // Use a 2D position for block entities, mainly to avoid the default
    // EndFrameTransformSystem (in favor of BlockTransformSystem).
    struct BlockPositionXZ : IComponentData
    {
        public float2 Value;
    }
    struct BlockHeight : IComponentData
    {
        public float Value;
    }
    // Index of a block in the terrain cache array.
    struct BlockIndex : IComponentData
    {
        public int Value;
    }

//抛物线轨迹
    struct ArcState : IComponentData
    {
        public float3 Parabola; // a, b, c parameters
        public float StartTime;
        public float Duration;
        public float3 StartPos;
        public float3 EndPos;
    }
//坦克开火cd
    struct TankFireCountdown : IComponentData
    {
        public float SecondsUntilFire;
    };

    // Marks blocks whose LocalToWorld matrix need to be updated after
    // their height changes.`
    struct UpdateBlockTransformTag : IComponentData {}
    // Tags to differentiate tank base & tank cannon entities.
    // TODO(@cort): use IJobChunk to filter based on MeshInstanceRenderer value instead?
    struct TankBaseTag : IComponentData {}
    struct TankCannonTag : IComponentData {}
}

2. BlockTransformSystem.cs

Block指构成地形的立方块。这个系统的作用是更新blocks的transform，即LocalToWorld Matrix。

Jobs List:
1)BlockTransformJob 。
Query:

权限	ComponentType
Read	BlockPositionXZ
Read	BlockHeight
Read	UpdateBlockTransformTag
ReadWrite	LocalToWorld

因为我们需要在Job中删除UpdateBlockTransformTag组件，所以必须使用EntityCommandBuffer。这里我们使用BeginSimulationEntityCommandBufferSystem提供command buffer。
namespace JumpTheGun
{
    // For blocks marked with UpdateBlockTransformTag, use their position
    // and height to compute a new LocalToWorld matrix.
    [UpdateAfter(typeof(TerrainSystem))]
    [UpdateBefore(typeof(TransformSystemGroup))]
    public class BlockTransformSystem : JobComponentSystem
    {
        //[BurstCompile] // Can't currently add/remove components in Burst jobs
        struct BlockTransformJob : IJobForEachWithEntity<BlockPositionXZ, BlockHeight, UpdateBlockTransformTag, LocalToWorld>
        {
            public EntityCommandBuffer.Concurrent CommandBuffer;

            public void Execute(Entity entity, int index, [ReadOnly] ref BlockPositionXZ position,
                [ReadOnly] ref BlockHeight height, [ReadOnly] ref UpdateBlockTransformTag _, ref LocalToWorld localToWorld)
            {
                float3 fullPos = new float3(position.Value.x, 0.0f, position.Value.y);
                float3 fullScale = new float3(1.0f, height.Value, 1.0f);
                // TODO(cort): Use WriteGroups here instead
                localToWorld = new LocalToWorld
                {
                    Value = math.mul(float4x4.Translate(fullPos), float4x4.Scale(fullScale))
                };
                CommandBuffer.RemoveComponent<UpdateBlockTransformTag>(index, entity);
            }
        }

        private BeginSimulationEntityCommandBufferSystem _barrier;
        protected override void OnCreateManager()
        {
            _barrier = World.GetOrCreateSystem<BeginSimulationEntityCommandBufferSystem>();
        }

        protected override JobHandle OnUpdate(JobHandle inputDeps)
        {
            var handle = new BlockTransformJob
            {
                CommandBuffer = _barrier.CreateCommandBuffer().ToConcurrent(),
            }.Schedule(this, inputDeps);
            _barrier.AddJobHandleForProducer(handle);
            return handle;
        }
    }
}

DOT Training Sample —— Jump The

Original

1. Box.cs

2. Cannonball.cs && CannonballPrefab.cs

3. Parabola.cs

Ported

Method 1: Cache State in System (ECS -> Monobehavior)

Method 2： Save reference in System (Monobehavior <-> ECS)

Method 3 ： Singleton or Global Variable

Method 4： Singleton Component/Entity ？

1. ComponentType.cs

2. BlockTransformSystem.cs

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