A-Frame简明教程之实体组件系统

2018-02-08 本文已影响2449人快乐前端FedFun

本文为A-Frame简明教程系列文章的第三篇，大家可以到专题里了解更多。

实体组件系统

1. 概述

实体-组件-系统(Entity Component System, ECS)是三维游戏中常见且理想的设计模式，A-Frame同样采用了ECS模式。

ECS的基本定义包括：

实体是容器对象，用来包含组件。实体是场景中所有对象的基础。没有附加组件的实体不会渲染任何东西，类似于空的<div>。
组件是可重用的模块或数据容器，可以依附于实体以提供外观、行为、功能。组件就像即插即用的对象，所有的逻辑都是通过组件实现，并通过混合、匹配和配置组件来定义不同类型的对象。
系统为组件提供全局范围、管理和服务。系统通常是可选的，可以用来分离逻辑和数据；系统处理逻辑，组件充当数据容器。

ECS的优势：

模块化
灵活性
复用性
扩展性

2. 语法

A-Frame采用声明式、基于DOM的方式实现ECS，组件以实体属性的方式进行声明，语法如下。

<a-entity ${componentName}="${propertyName1}: ${propertyValue1}; ${propertyName2:}: ${propertyValue2}">

组件以a-entity标签的html属性形式出现，以类似于html标签的style属性形式出现（属性名和属性值中间用冒号，多个属性之间用分号隔开，如下代码所示）。

<div style="color:red; font-size:18px; ">

在前面我们曾经讲过a-box的使用，其实它可以采用类外一种写法。

<a-box color="red" position="0 0 -10"></a-box>
<!--等价于-->
<a-entity geometry="primitive: box" material="color: red" position="0 0 -10"></a-entity>

其中，geometry、 material、position等都是以组件的方式出现的，用来给实体a-entity提供外形、行为、功能等。

3. 组件的注册和使用

3.1注册组件

注册组件的语法如下：

// Registering component in foo-component.js
AFRAME.registerComponent('foo', {
  //定义和描述组件属性(属性类型、默认值等)
  schema: {},
  //初始化组件时调用一次。用于设置初始状态和实例化变量。
  init: function () {},
  //在组件初始化和任何组件属性更新时调用。
  update: function () {},
  //场景渲染循环的每一帧上调用。连续修改某个时间间隔上的实体或条件轮询。
  tick: function () {},
  //在组件被从实体中删除时或者当实体从场景中分离时被调用。
  remove: function () {},
  //每当场景或实体暂停来删除任意背景或动态行为时被调用。
  pause: function () {},
  //每当场景或实体播放来添加任意背景或动态行为时被调用。
  play: function () {}
});

3.2使用组件

<!-- Usage of `foo` component. -->
<html>
  <head>
    <script src="aframe.min.js"></script>
    <script src="foo-component.js"></script>
  </head>
  <body>
    <a-scene>
      <a-entity foo></a-entity>
    </a-scene>
  </body>
</html>

4. 案例解析

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>A-Frame简明教程之实体组件系统</title>
        <!--导入aframe库-->
        <script src="https://aframe.io/releases/0.7.0/aframe.min.js"></script>
        <!--注册组件的JS，一般写在外部JS中，这里为了现实方便放在页面内部JS中。-->
        <script type="text/javascript">
            //随机颜色
            AFRAME.registerComponent('random-color', {
              schema: {
                min: {default: {x: 0, y: 0, z: 0}, type: 'vec3'},
                max: {default: {x: 1, y: 1, z: 1}, type: 'vec3'}
              },
              
              update: function () {
                var data = this.data;
                var max = data.max;
                var min = data.min;
                this.el.setAttribute('material', 'color', '#' + new THREE.Color(
                  Math.random() * max.x + min.x,
                  Math.random() * max.y + min.y,
                  Math.random() * max.z + min.z
                ).getHexString());
              }
            }); 
            //随机位置
            AFRAME.registerComponent('random-position', {
              schema: {
                min: {default: {x: -10, y: -10, z: -10}, type: 'vec3'},
                max: {default: {x: 10, y: 10, z: 10}, type: 'vec3'}
              },
        
              update: function () {
                var data = this.data;
                var max = data.max;
                var min = data.min;
                this.el.setAttribute('position', {
                  x: Math.random() * (max.x - min.x) + min.x,
                  y: Math.random() * (max.y - min.y) + min.y,
                  z: Math.random() * (max.z - min.z) + min.z
                });
              }
            });
            //生成盒子
            AFRAME.registerComponent('entity-generator', {
              schema: {
                mixin: {default: ''},
                num: {default: 1000}
              },
            
              init: function () {
                var data = this.data;
            
                // 使用指定的mixin生成实体
                for (var i = 0; i < data.num; i++) {
                  var entity = document.createElement('a-entity');
                  entity.setAttribute('mixin', data.mixin);
                  this.el.appendChild(entity);
                }
              }
            });
        </script>
    </head>
    <body>
        <a-scene>
            <!--资源库-->
            <a-assets>
                <!--利用混合的方式定制模版-->
                <a-mixin id="random" geometry="primitive: box" random-position random-color>
                </a-mixin>
            </a-assets>
            <!--生成实体-->
            <a-entity entity-generator="mixin:random;num:1000;"></a-entity>
        </a-scene>
    </body>
</html>

codepen上预览、编辑效果

案例注释写的非常清楚，就不一一给大家解释啦，有问题欢迎大家交流。

待续

接下来，我们将继续研究A-Frame，敬请期待！欢迎大家批评指正！！

声明

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