Unity探路营

ECS中的Entity实体

2020-09-27  本文已影响0人  洪智

洪流学堂,让你快人几步。你好,我是跟着大智学Unity的萌新,我叫小新,最近在跟着大智探索DOTS。

从这节开始,咱们深入探索下ECS的每个部分。这节来探索Entity实体。

Entity是ECS三个核心成员之一。它代表了游戏或者应用中的独立个体。Entity虽然翻译成实体,但是它其实很虚,因为它既不是数据,也没有任何行为,它像是个容器,把数据(一个或多个component)组织在一起,有点类似一组数据的索引。

Entity实质上是一个ID。可以把它想象成一个非常轻量的GameObject,但是它连最基本的Transform组件都没有,甚至连名字都没有。Entity这个ID很稳定,你可以使用他们来引用到其他的组件或者实体。例如,子entity可以引用它的父entity。

ECS中有一个EntityManager类来管理一个World中的所有实体。EntityManager使用列表维护所有实体以及和实体关联的数据,以便达到最优的性能。

虽然entity没有类型,但是可以根据entity关联的component将他们分组,也就是上一节讲的实体原型(EntityArchetype),EntityManager会持续跟踪这些实体原型。你可以使用已有的EntityArchetype来创建entity,也可以提前创建EntityArchetype,以便后面的使用。

创建Entity

在Unity编辑器里创建Entity最简单,你可以通过设置,让ECS系统在运行时将GameObject或者Prefab转成entity。如果程序中有很多动态生成的entity,可以创建实体生成系统,在运行时使用job来创建多个entity。创建Entity需要调用的方法是EntityManager.CreateEntity

使用EntityManager创建实体

EntityManager.CreateEntity方法可以用来创建entity,创建出来的entity和EntityManager在同一个World中。

一个Word拥有一个EntityManager和多个System,你可以创建多个World对象。默认情况下,当你点击播放按钮进入运行模式后,会自动创建一个World,包含工程里所有的System。

通过以下方法可以一次创建一个Entity:

EntityManager.CreateEntity(ComponentType[])
EntityManager.CreateEntity(EntityArchetype)
EntityManager.Instantiate(Entity srcEntity)Instantiate(NativeArray<Entity> srcEntities, NativeArray<Entity> outputEntities)

你也可以通过下面的方法一次创建多个Entity:

EntityManager.CreateEntity(EntityArchetype archetype, NativeArray<Entity> entities)
EntityManager.Instantiate(NativeArray<Entity> srcEntities, NativeArray<Entity> outputEntities)

添加/移除component

创建完Entity后,你可以添加或者移除component。注意添加或移除component时,entity的原型会发生变化,这时候EntityManager需要将entity移到其他内存块,并将当前内存块的空位补上。

会造成Entity原型变化的操作不能在Job里面执行,比如添加移除component、修改SharedComponentData中的值、销毁entity。你可以将前面说的这几种操作放进EntityCommandBuffer中,在job执行完成后执行这个command buffer。后面还会具体讲解CommandBuffer。

struct Lifetime : IComponentData
{
    public byte Value;
}

class LifetimeSystem : SystemBase
{
    EndSimulationEntityCommandBufferSystem m_EndSimulationEcbSystem;
    protected override void OnCreate()
    {
        base.OnCreate();
        // 从World中获取ECS系统并且存起来
        m_EndSimulationEcbSystem = World
            .GetOrCreateSystem<EndSimulationEntityCommandBufferSystem>();
    }

    protected override void OnUpdate()
    {
        // 请求一个ECB并且转换成可并行的
        var ecb = m_EndSimulationEcbSystem.CreateCommandBuffer().AsParallelWriter();
        Entities
            .ForEach((Entity entity, int entityInQueryIndex, ref Lifetime lifetime) =>
        {
            // 检测entity的lifetime,如果为0则销毁它
            if (lifetime.Value == 0)
            {
                // 将entityInQueryIndex传给操作,这样ECS回放时能保证正确的顺序
                ecb.DestroyEntity(entityInQueryIndex, entity);
            }
            else
            {
                lifetime.Value -= 1;
            }
        }).ScheduleParallel();

        // 保证ECB system依赖当前这个Job
        m_EndSimulationEcbSystem.AddJobHandleForProducer(this.Dependency);
    }
}

EntityManager也提供了方法用来添加、移除单个entity中的组件,也可以移除一个entity的NativeArray中的组件。后面组件部分会详细说明。

EntityManager.AddComponent(Entity entity, ComponentType componentType)

总结

Entity简单来说是一个简化版的GameObject,甚至连名字都不配拥有。数据和逻辑还是靠Component和System。

扩展阅读

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呼~ 今天小新絮絮叨叨的真是够够的了。没讲清楚的地方欢迎评论,咱们一起探索。

我是大智,你的技术探路者,下次见!

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好,你可以走了。

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