目前(2022年5月)ECS相关包已经来到了0.50+版本,很多旧教程变得不适用,而这篇坦克打飞机的教程比较有意思,所以我尝试将它升级到最新版,顺便记录一些学习过程中踩到的坑,如有错误欢迎指出。
文中的✨部分是个人关于翻新的一些注释,并简单补充了以下方面的内容:
- Schedule、ScheduleParallel和Run的区别及使用场景。
- EntityCommandBuffer及其使用。
- 使用EntityQuery解决ForEach嵌套问题、它在Schedule、ScheduleParallel下的写法。
正片
原文:https://www.raywenderlich.com/7630142-entity-component-system-for-unity-getting-started
作者:Wilmer Lin
本篇教学中,你将使用ECS改造一个射爆游戏,你将从中学到:
- 如何创建Entity(实体)。
- 如何使用混合ECS轻松实现这一新的范式转变。
- 如何正确使用Component(组件)高效存储数据。
- 如何使用System(系统)控制数据的行为与逻辑。
- 综合使用以上部分来达到ECS的完全体。
开始
点击网页上的Download Materials按钮下载项目文件,解压并打开IntroToECSStarter项目。
在Window ► PackageManager,安装下列包:
ECS核心包:
- Entities 包含ECS功能。
- Hybrid Renderer 渲染ECS创建的实体。
其他包:
- Cinemachine 相机控制
- Universal Render Pipeline
- TextMeshPro 文字显示
Demo的资产放在Assets/RW下:
Demo压力测试
先来看看传统方式的实现效果,打开Scenes文件夹下的SwarmDemoNonECS ,勾选Maximize on Play并运行。
WASD移动,鼠标移动瞄准,鼠标左键发射子弹。
在Stats面板中查看CPU时间和FPS:
随着游玩时间的增加,每帧渲染时间逐渐增加,FPS开始下降,过了一分钟左右,游戏变得十分卡顿。
你需要ECS来拯救它!
ECS: 为性能而生
在传统的Unity开发中,GameObject和MonoBehaviour允许我们将数据与行为混在一起,例如float和string可以在Start与Update等方法中共存。在内存中,单个对象里的各种数据类型像是一盘大杂烩:
举个例子,你的GameObject可能引用了多种数据类型,例如Transform、Renderer和Collider,Unity将各种数据分散在非连续内存中,当GameObject变多时,它们流向更缓慢的内存中(指图上的slower方向)。
相比之下,ECS尝试将相似的数据分组,并放到一个个组块(chunk)中,它以更少的间隙分配内存,从而更紧密地打包数据。这样做可以尽可能多地保留非常快的CPU内存缓存层(L1、L2、L3)。
DOTS(多线程式数据导向型技术堆栈)用面向数据编程替代了面向对象设计,这种架构专注于如何让数据保持紧凑,不幸的是,这意味着我们需要替换掉早已习惯的MonoBehaviour。
取而代之的则是Entity(实体)、 Component(组件)与 System(系统)。
Entity填充了整个程序,但它们并不是传统意义上的对象。一个Entity是一个指向其他数据位的整型ID。
Component是实际的数据容器,它们是持有数据的结构体,不带任何逻辑,毫无疑问我们会用到大量的Component。ECS以一种巧妙的方式围绕着这些Component的存储而运作。
System负责行为和逻辑,我们用它们来操作、变换数据。System一次操作一整个Entity数组,所以它们很有效率。
这三部分便组成了ECS。
遵循这种体系结构模式,数据将倾向于聚集到非常快的缓存中,与面向对象的等效实现相比,结果便是显著的加速。
避免将ECSComponent与传统的Component混淆,它们只是名称相同而已。
✨升级版本
使用Unity 2020.3.30或更高版本打开IntroToECSStarter项目(2021版本可能会有些问题),在PacakgeManager中将Entities、Hybrid Renderer升级到0.50:
如果升级完报Burst相关错误,可尝试重启编辑器,或者升级Burst版本后重启。
如果报其他错误,可尝试在Project Settings ► Package Manager ► Advanced Settings 中勾选Show Dependences,然后回到Package Manager中检查依赖包的版本是否正确。
移除非ECS代码
打开Scenes下的SwarmDemoECS场景,这里面去除了生成飞机的代码。
暂时禁用DemoManagers与PlayerTank:
现在运行,可以看到只剩下地板,这很适合用来生成一些Entity!
创建Entity
现在来生成敌机,在EnemySpawner.cs中,引入相关命名空间:
using Unity.Entities;
添加以下字段:
private EntityManager entityManager;
EntityManager类用于处理Entity与它们的数据。
然后编写Start
方法:
private void Start()
{
// 1
entityManager = World.DefaultGameObjectInjectionWorld.EntityManager;
// 2
Entity entity = entityManager.CreateEntity();
}
- 所有的Entity、Component、System都存在于World中,每个World拥有一个EntityManager,这一行获取对其的引用。
- 通过
entityManager.CreateEntity()
生成我们的第一个Entity。
保存脚本并在编辑器中进入运行模式。
在Hierarchy面板中,我们可以看到...无事发生!真的是这样吗?
由于Entity并不是GameObject,所以它们并不会出现在Hierarchy中。
要查看所有的Entity,我们需要用到Entity Debugger面板,你可以在Window ► Analysis ► Entity Debugger中找到它。
在运行模式中,Entity Debugger窗口左侧面板显示运行在Default World的各种System。
选中All Entities (Default World),你可以看到有两个Entity出现在中间的面板,选中它们可以在Inspector中查看详情。
✨Entity Debugger已被弃用,在未来将被移除,使用Window ► DOTS下的Archetypes、Hierarchy、Components、Systems来对不同部分进行查看调试:
在DOTS Hierarchy中选中默认生成的WorldTime,在Inspector面板中可以看到游戏时钟。
选中一个Entity,可以查看详情(当然现在运行的话Entity下什么都没有)。
添加Component
一种方式是使用代码给Entity添加Component。
Entity与MonoBehaviour不同,因此它们需要专属的库,像是变换、数学运算、渲染等等。
回到EnemySpawner.cs,using Unity.Mathematics;
已经有了,再引入两个命名空间:
using Unity.Transforms;
using Unity.Rendering;
然后添加敌机的网格与材质字段:
[SerializeField] private Mesh enemyMesh;
[SerializeField] private Material enemyMaterial;
修改Start
方法:
private void Start()
{
entityManager = World.DefaultGameObjectInjectionWorld.EntityManager;
// 1
var archetype = entityManager.CreateArchetype(
typeof(Translation),
typeof(Rotation),
typeof(RenderMesh),
typeof(RenderBounds),
typeof(LocalToWorld)
);
// 2
var entity = entityManager.CreateEntity(archetype);
// 3
entityManager.AddComponentData(entity, new Translation { Value = new float3(-3f, 0.5f, 5f) });
// ❗
entityManager.AddComponentData(entity, new Rotation { Value = quaternion.EulerXYZ(new float3(0f, 45f, 0f)) });
entityManager.AddSharedComponentData(entity, new RenderMesh
{
mesh = enemyMesh,
material = enemyMaterial,
layerMask = 1 // ✨layerMask为0不显示
});
// ✨设置RenderBounds
entityManager.AddComponentData(entity, new RenderBounds { Value = enemyMesh.bounds.ToAABB() });
}
这段代码做了什么:
- 定义了一个
EntityArchetype
,它将指定的数据类型关联在一起。在这里Translation
,Rotation
,RenderMesh
,RenderBounds
,LocalToWorld
组成了Archetype。 - 将这个Archetype传入
entityManager.CreateEntity
,实例化Entity。 - 然后使用
AddComponentData
与AddSharedComponent
来添加数据并指定值。这里设置了敌机的位置、旋转,以及网格与材质。
❗一般情况下用欧拉角构造四元数应使用
quaternion.EulerZXY
或quaternion.Euler
,传入弧度而不是角度。 Method EulerZXY
选中Hierarchy中的EnemySpawner,给网格与材质赋值:
进入运行模式,可以看到一只敌机出现在视野里。
在Entity Debugger中选中它,查看它的数据。
在Entity Debugger右侧显示的是对应的Archetype。Unity将相同的Archetype分组放到Chunk中,提升读写效率。
ConvertToEntity
当然像上面那样代码未免太多了,在代码中徒手创建Entity是纯ECS的做法。尽管这很有效,但每次都要这样做实在是太累了。
Unity使用混合ECS的方式简化了这一过程,首先你在GameObject中定义一些数据,在运行时一个具有相同数据的Entity将会替代这个GameObject。
首先把上面写的大部分逻辑都注释掉,只留下这一行:
private void Start()
{
entityManager = World.DefaultGameObjectInjectionWorld.EntityManager;
}
打开RW/Prefabs,打开EnemyDrone预制体,添加一个Convert to Entity组件:
在Conversion Mode中选择Convert And Destroy,这将在运行时移除原有的GameObject,替换成Entity。
保存预制体。然后将EnemyDrone从RW/Prefabs文件夹中拖入Hierarchy,设置你喜欢的位置与旋转角度。
进入运行模式,敌机的GameObject将在Hierarchy中消失,但敌机依然可见,在Entity Debugger中,你可以看到名为EnemyDrone的Entity,各项参数与GameObject对应。
退出运行模式后,GameObject会重新出现在Hierarchy中。
在混合ECS中,GameObject类似一个占位符,用于设置基础变换与渲染数据。在运行时,Unity将其转换为Entity。
未来
ConvertToEntity
、GameObjectConversionUtility
会被移除,官方推荐使用新的转换工作流
MoveForward Component Data
接下来我们需要让敌机向前飞行,如果敌机不能飞,作为一只坦克就没有乐趣了。我们可以创建一些数据并用一个Component来表示敌机的前进速度。
首先在Scripts/ECS/ComponentData下创建一个新的C#脚本MoveForwardComponent.cs:
using Unity.Entities;
public struct MoveForward : IComponentData
{
public float speed;
}
继承IComponentData接口而不是Monobehaviour。IComponentData接口用于实现通用的Component,但需要注意任何实现必须是结构体。
这里只需要一个简单的public变量,Unity建议将几乎总是同时访问的数据字段放在一起,使用大量小的分离的Component会更有效率,而不是一些大而臃肿的Component。
结构体的名称MoveForward不需要与文件名相同,ECS脚本比MonoBehaviour更灵活,在一个文件中可以存放多个结构体或类。
Authoring
ConvertToEntity将EnemyDrone的变换与渲染信息转换为了等价的Entity,但它无法自动转换自定义的MoveForward,为此我们需要添加一个Authoring Component。
首先打开EnemyDrone预制体,尝试将MoveForwardComponent拖拽到预制体中,Unity会提示一条错误消息。
现在给MoveForward结构体添加一个[GenerateAuthoringComponent]
特性:
[GenerateAuthoringComponent]
再次拖拽,这时Unity会添加一个MoveForwardAuthoring组件,MoveForward中的任何public字段将会显示在Inspector中。
将speed
设置为5并保存预制体。
现在进入运行模式,Entity Debugger中可以看到Authoring Component给Component的数据设置了默认值,敌机Entity将拥有一个MoveForward数据类型,其中speed值为5。
Movement System
现在Entity有Component数据了,但数据本身做不了什么,我们需要再创建一个System。
在Scripts/ECS/Systems文件夹下创建一个新C#脚本MovementSystem.cs:
using Unity.Entities;
using Unity.Mathematics;
using Unity.Transforms;
// 1 ✨ComponentSystem → SystemBase
public partial class MovementSystem : SystemBase
{
// 2
protected override void OnUpdate()
{
var dt = Time.DeltaTime;
// 3
Entities.WithAll<MoveForward>().ForEach((ref Translation trans, in Rotation rot, in MoveForward moveForward) =>
{
// 4
trans.Value += moveForward.speed * math.forward(rot.Value) * dt;
}).ScheduleParallel(); // 5 ✨
}
}
这表示了ECS中的一个基础System:
- ✨
MovementSystem
继承SystemBase
,一个实现System需要继承的抽象类,实现类需要标记为partial
。 - 实现
protected override void OnUpdate()
,它将每帧被调用。 - 使用
Entities
的静态方法ForEach
对World中的每个Entity执行逻辑。
WithAll
是一个过滤器,它限制仅对含有MoveForward数据的Entity进行遍历,虽然现在只有一个Entity,但之后这会有意义。
ForEach
的参数是一个Lambda表达式,对于需要读写的参数,使用ref
关键字修饰,对于只读的参数,使用in
。例如这里我们用到了Translation(位置)、Rotation(旋转)和MoveForward。 - Lambda表达式内,为每个Entity计算每帧的速度,然后与前进方向相乘,并应用到Entity的Translation上。
- ✨使用
Schedule()
、ScheduleParallel()
或Run()
来执行。
保存这个脚本,System便可用了,不需要将其添加到Hierarchy里的什么东西上,不管你愿不愿意,它都会运行!
现在进入运行模式,敌机沿直线飞行了!
✨Schedule、ScheduleParallel和Run
Run() 在主线程上立即执行。
Schedule() 生成一个Job并在任意非主线程上执行。
ScheduleParallel() 以Chunk为基础分割为多个Job,并在多个线程上并行执行。
当ForEach的Lambda中需要用到一些Job不支持的变量,例如非blittable类型、非值类型this、引用类型等,此时只能在主线程中执行,必须使用Run()。
尝试修改上面Lambda中代码,不使用dt
变量而是改为this.Time.DeltaTime
:
trans.Value += moveForward.speed * math.forward(rot.Value) * this.Time.DeltaTime;
编辑器将会报错并提示使用.WithoutBurst()
与.Run()
:
当处理大量同种结构数据时,ScheduleParallel很有效率,数据较少或其他情况则使用Schedule。
ECS: Run vs. Schedule vs. ScheduleParallel
Unity中文课堂 DOTS课程系列:C# Job System精要(需要登录)
创建Entity预制体
到目前为止,我们创建了一个单独的敌机Entity,但这远远不够,我们可以将其创建为一个可重用的预制体,以在运行时创建大量的敌机。
首先在EnemySpawner.cs中添加如下字段:
[SerializeField] private GameObject enemyPrefab;
private Entity enemyEntityPrefab;
然后在Start
方法底部添加如下代码:
var settings = GameObjectConversionSettings.FromWorld(World.DefaultGameObjectInjectionWorld, null);
enemyEntityPrefab = GameObjectConversionUtility.ConvertGameObjectHierarchy(enemyPrefab, settings);
这两行真长!虽然书写上有些冗长,但这里只是做了一些默认的转换设置,将敌机预制体转换为了Entity预制体。
来试试,删除Hierarchy中的EnemyDrone(记得应用修改到预制体),选中 EnemySpawner,在Inspector中,将EnemyDrone预制体拖入到EnemyPrefab。
如果现在运行的话无事发生,我们需要在代码中实例化Entity预制体:
entityManager.Instantiate(enemyEntityPrefab);
再次运行,敌机出现了:
现在可以创建大量敌机了,注释掉刚才那一行,改为调用SpawnWave :
// entityManager.Instantiate(enemyEntityPrefab);
SpawnWave();
接下来写SpawnWave
逻辑。
使用NativeArray生成大波敌机
在EnemySpawner.cs顶部引入命名空间:
using Unity.Collections;
这让我们可以使用一种叫做NativeArray的特殊集合类型,NativeArray可以以更少的内存开销遍历Entity。
然后编写SpawnWave
,在一个圆中随机生成敌机:
private void SpawnWave()
{
// 1
var enemyArray = new NativeArray<Entity>(spawnCount, Allocator.Temp);
// 2
for (int i = 0; i < enemyArray.Length; i++)
{
enemyArray[i] = entityManager.Instantiate(enemyEntityPrefab);
// 3
entityManager.SetComponentData(enemyArray[i], new Translation { Value = RandomPointOnCircle(spawnRadius) });
// 4
entityManager.SetComponentData(enemyArray[i], new MoveForward { speed = Random.Range(minSpeed, maxSpeed) });
}
// 5
enemyArray.Dispose();
// 6
spawnCount += difficultyBonus;
}
SpawnWave
里都做了些什么:
- 定义了一个名为
enemyArray
的NativeArray,大小为spawnCount
,Allocator.Temp
表示NativeArray是临时的。 - 循环一遍,每次实例化一个敌机Entity,将其保存在
enemyArray
中。 - 使用
RandomPointOnCircle
生成随机位置,使用SetComponentData
将其设置到Entity的Translation中。 - 依葫芦画瓢设置MoveForward的速度。
- 循环完成后,使用
NativeArray.Dispose
释放临时分配的内存。 - 最后,增加
spawnCount
让游戏逐渐变难(SpawnWave在Update中也有调用),让你的玩家保持紧张感!
激活玩家
在Hierarchy中再次启用PlayerTank与DemoManagers 。
在运行模式中,玩家可以移动,但子弹静止在了原地。
Bullet预制体上已经有ConvertToEntity组件了,Unity会在运行时将其转换为Entity,现在只需要让它们移动。
打开Bullet预制体,添加MoveForward组件,设置speed
为50并保存。
现在子弹可以正常飞行了,虽然它们会直接穿过敌机:
FacePlayer System
现在敌机完全无视了我们,该让它们直面玩家了。
在Scripts/ECS/Systems下创建一个名为FacePlayerSystem.cs的System:
// ✨ComponentSystem → SystemBase
public partial class FacePlayerSystem : SystemBase
{
// 1
protected override void OnUpdate()
{
// 2
if (GameManager.IsGameOver())
return;
// 3
var playerPos = (float3)GameManager.GetPlayerPosition();
// 4
Entities.ForEach((Entity entity, ref Translation trans, ref Rotation rot) =>
{
// 5
var direction = playerPos - trans.Value;
direction.y = 0f;
// 6
rot.Value = quaternion.LookRotation(direction, math.up());
}).ScheduleParallel(); // ✨
}
}
-
OnUpdate
每帧执行。 - 游戏结束时返回。
- 使用
GameManager.GetPlayerPosition
获取玩家位置,并将其转换为float3
。 -
Entities.ForEach
遍历所有Entity,Lambda参数使用了Entity自身与它的Translation、Rotation。 - 计算指向玩家的向量,忽略y值。
- 使用
quaternion.LookRotation
计算朝向。
很好!现在敌机会面向玩家了,虽然它们还不会爆炸,但它们会不断朝玩家飞来。
不幸的是,玩家武器出现了问题,我们发射的子弹也立即飞向自己,这不是期望的效果。
创建ComponentTag
玩家子弹与敌机使用了相同的MoveForward,Unity不会在它们之间做出区分。
我们可以使用Component来给Entity打上标签,以此进行区分。
首先,在Scripts/ECS/ComponentTags下创建一个EnemyTag.cs:
using Unity.Entities;
[GenerateAuthoringComponent]
public struct EnemyTag : IComponentData
{
}
然后再创建一个BulletTag.cs:
using Unity.Entities;
[GenerateAuthoringComponent]
public struct BulletTag : IComponentData
{
}
这样就可以了,里面什么都不用写。
将EnemyTag添加到EnemyDrone预制体,BulletTag添加到Bullet预制体。
回到FacePlayerSystem.cs,在ForEach
前添加一个WithAll
查询,传入EnemyTag:
Entities.WithAll<EnemyTag>().ForEach((Entity entity, ref Translation trans, ref Rotation rot) =>
...
这种链式结构让我们仅遍历包含EnemyTag的Entity,还可以使用 WithNone
、WithAny
等约束。
现在子弹正常了,FacePlayerSystem
不会影响到它们。
Destruction System
敌机在接触子弹后需要爆炸并销毁,类似的,玩家坦克被敌机撞击到时也应该爆炸。在这个Demo中,我们使用一个简单的距离检测。
✨在Scripts/ECS/Systems中创建DestructionSystem.cs:
using Unity.Collections;
using Unity.Entities;
using Unity.Mathematics;
using Unity.Transforms;
// ComponentSystem → SystemBase
public partial class DestructionSystem : SystemBase
{
private float thresholdDistance = 2f;
// 1
private EndSimulationEntityCommandBufferSystem ecbSystem;
// 2
private EntityQuery bulletQuery;
// 3
protected override void OnCreate()
{
ecbSystem = World.GetExistingSystem<EndSimulationEntityCommandBufferSystem>();
bulletQuery = GetEntityQuery(ComponentType.ReadOnly<BulletTag>(), ComponentType.ReadOnly<Translation>());
}
protected override void OnUpdate()
{
if (GameManager.IsGameOver())
return;
// 4
var ecb = ecbSystem.CreateCommandBuffer();
var playerPosition = (float3)GameManager.GetPlayerPosition();
// 5
var bulletEntities = bulletQuery.ToEntityArray(Allocator.Temp);
var bulletPositions = bulletQuery.ToComponentDataArray<Translation>(Allocator.Temp);
Entities
.WithDisposeOnCompletion(bulletEntities) // 6
.WithDisposeOnCompletion(bulletPositions)
.WithAll<EnemyTag>()
.ForEach((Entity enemy, int entityInQueryIndex, ref Translation enemyPos) =>
{
playerPosition.y = enemyPos.Value.y;
// 7
if (math.distance(enemyPos.Value, playerPosition) <= thresholdDistance)
{
FXManager.Instance.CreateExplosion(enemyPos.Value);
FXManager.Instance.CreateExplosion(playerPosition);
GameManager.EndGame();
// 8
ecb.DestroyEntity(enemy);
}
var enemyPosition = enemyPos.Value;
// 9
for (int i = 0; i < bulletPositions.Length; i++)
{
if (math.distance(enemyPosition, bulletPositions[i].Value) <= thresholdDistance)
{
ecb.DestroyEntity(enemy);
ecb.DestroyEntity(bulletEntities[i]);
FXManager.Instance.CreateExplosion(enemyPosition);
GameManager.AddScore(1);
}
}
})
.WithoutBurst()
.Run();
// 10
ecbSystem.AddJobHandleForProducer(Dependency);
}
}
✨这部分变化较大,所以直接重写了。整体逻辑很简单,遍历所有敌机,判断它与玩家的距离,若小于阈值则爆破敌机与玩家坦克,游戏结束;对于每一个敌机,遍历所有子弹,判断它与子弹的距离,若小于阈值则爆破敌机、销毁子弹、增加得分。
由于Lambda中使用了引用类型,这里不得不用.WithoutBurst().Run()
让其在主线程中立即执行,但还是按照兼容Job的方式来写,所以会复杂一些,但日后修改为Job兼容时会更方便。
- 创建一个EndSimulationEntityCommandBufferSystem,用于销毁Entity,也可以使用
EntityManager.DestroyEntity
方法。 - 创建一个EntityQuery用于查询所有的子弹,目前ForEach不支持嵌套,所以需要提前将所有子弹Entity查询出来。
- 初始化
ecbSystem
与bulletQuery
。 - 创建
ecbSystem
对应的CommandBuffer实例。 - 获取子弹的查询结果,这里获取到了所有子弹实体与它们的位置,分别放在两个NativeArray中。
- 使用
WithDisposeOnCompletion
让NativeArray在执行完毕后销毁。 - 判断敌机与玩家坦克的距离,小于阈值则创建爆炸特效,结束游戏。
- 销毁敌机,也可以用
EntityManager.DestroyEntity(enemy)
。 - 遍历所有子弹位置,判断其是否与当前敌机接触。
- 使用
Run()
执行时,这一行可以省略。
进入运行模式,开始测试:
现在可以社保敌人了,不小心撞到敌机时游戏就会结束。
✨EntityCommandBuffer是干嘛的
上面用到了一个名字老长老长的类,EndSimulationEntityCommandBufferSystem,并且它可以换成EntityManager,那么这二者的区别是什么,直接用EntityManager不是少些代码吗?
有些操作,像是创建Entity、销毁Entity、添加Component、移除Component、修改Shared Component的值,它们会导致Archetype的改变、Entity在Chunk中的顺序变化,这些操作称为“结构变化(Structural change)”。显然它们不是线程安全的,所以只能在主线程中执行。
为了执行这些操作,Unity提出了同步点(Sync Point)的概念,即等待当前所有Job完成,再执行Job中无法执行的操作,就像电视剧中间穿插的广告一样,同步点自然是越少越好。
当调用EntityManager.DestroyEntity
或类似方法时,就会创建一个同步点,如果需要销毁大量Entity,则会创建大量同步点,拖慢游戏的运行。
EntityCommandBuffer先将结构变化操作放入队列,当程序执行到特定同步点时,再统一执行这些操作,有效地减少了同步点数量。这里的EndSimulationEntityCommandBufferSystem便可以创建其中一种EntityCommandBuffer,它们的类型与执行顺序与System Group有关,在Entity Debugger中可以查看System Group详情:
即使在主线程中,EntityCommandBuffer也比EntityManager效率更高,所以应该尽可能地使用EntityCommandBuffer。
✨使用ScheduleParallel的写法
上面的代码中,ForEach中的引用类型(FXManager、GameManager)阻止了我们使用Schedule()
、ScheduleParallel()
等方法,假设我们已经将这两个东西搞定了(注释了),这里要如何改写?
protected override void OnUpdate()
{
if (GameManager.IsGameOver())
return;
// 1
var ecb = ecbSystem.CreateCommandBuffer().AsParallelWriter();
var playerPosition = (float3)GameManager.GetPlayerPosition();
// 2
var bulletEntities = bulletQuery.ToEntityArrayAsync(Allocator.TempJob, out JobHandle handle);
Dependency = JobHandle.CombineDependencies(Dependency, handle);
var bulletPositions = bulletQuery.ToComponentDataArrayAsync<Translation>(Allocator.TempJob, out handle);
Dependency = JobHandle.CombineDependencies(Dependency, handle);
var thresholdDistanceCopy = thresholdDistance;
Dependency = Entities
.WithReadOnly(bulletEntities) // 3
.WithReadOnly(bulletPositions)
.WithDisposeOnCompletion(bulletEntities)
.WithDisposeOnCompletion(bulletPositions)
.WithAll<EnemyTag>()
.ForEach((Entity enemy, int entityInQueryIndex, ref Translation enemyPos) =>
{
playerPosition.y = enemyPos.Value.y;
if (math.distance(enemyPos.Value, playerPosition) <= thresholdDistanceCopy)
{
// FXManager.Instance.CreateExplosion(enemyPos.Value);
// FXManager.Instance.CreateExplosion(playerPosition);
// GameManager.EndGame();
// 4
ecb.DestroyEntity(entityInQueryIndex, enemy);
// EntityManager.DestroyEntity(enemy);
}
var enemyPosition = enemyPos.Value;
for (int i = 0; i < bulletPositions.Length; i++)
{
if (math.distance(enemyPosition, bulletPositions[i].Value) <= thresholdDistanceCopy)
{
ecb.DestroyEntity(entityInQueryIndex, enemy);
ecb.DestroyEntity(i, bulletEntities[i]);
// FXManager.Instance.CreateExplosion(enemyPosition);
// GameManager.AddScore(1);
}
}
})
.ScheduleParallel(Dependency); // 5
ecbSystem.AddJobHandleForProducer(Dependency);
}
- 使用
.AsParallelWriter()
让EntityCommandBuffer支持并行。 - 将子弹的查询操作改为异步执行,并且需要先查询到结果,再执行ForEach中的Lambda,所以使用
JobHandle.CombineDependencies
将查询操作的JobHandle合并到当前System的Dependency
中。 - 以只读方式使用子弹Entity与位置的NativeArray。
- 销毁Entity,此时需要额外传入Entity在查询结果中的下标,即
entityInQueryIndex
。 - 使用
.ScheduleParallel(Dependency)
并将返回值赋给Dependency
,这样ForEach中的Lambda将在查询到子弹Entity后执行。
更多System与整理
现在Demo几乎要完成了,最后一步是将冲出屏幕外的子弹移除,不然它们会吃掉你的内存。
导入IntroToECSExtras.unitypackage,添加一些脚本:
- Lifetime Component,定义子弹的持续时间。
- TimeoutSystem,用于将持续时间到期的子弹移除。
- ClearOnRestartSystem,用于在游戏重开前销毁剩余的敌机。
阅读这些脚本,看看它们是如何工作的,或者自己编写,你现在肯定是个专家了!
编辑Bullet预制体,为其添加Lifetime组件并设值为3。
现在就算有成百上千的Entity存在,游戏依然会以一个非常平稳的帧数运行。
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