• Unity DOTS系列之Aspect核心机制分析


    前言

    最近DOTS发布了正式的版本, 我们来分享一下DOTS里面Aspect机制,方便大家上手学习掌握Unity DOTS开发。

    Aspect 机制概述

    当我们使用ECS开发的时候,编写某个功能可能需要某个entity的一些组件,如果我们一个个组件的查询出来,可能参数会写很长。如果我们编写某个功能的时候,需要entity的一些组件的引用,我们如何高效的来获得呢?Unity DOTS引入了Aspect机制。

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    Aspect是一个特殊的数据结构,可以把它理解为是entity中一些组件的引用Wrapper”包装盒”,把entity中的一些组件的引用包含在一起。方便在System中通过这个Aspect来获取entity当中的组件的引用,高效方便的访问entity中的一些组件数据。定义一个Aspect, 需要继承自Iaspect Interface, Aspect里面的成员可以包含以下的内容:

    Entity类型的引用;

    RefRW 与RefRO组件数据的引用;

    EnabledRefRW与EnabledRefRO的Enable Component组件数据的引用;

    DynamicBuffer 类型数据buffer;

    shared component 类型的组件的引用;

          其它的Aspect类型;

    Aspect定义与使用

    定义一个Aspect,需要定义一个readonly的partial结构体并继承自接口类IAspect。

    1. using Unity.Entities;
    2. readonly partial struct MyAspect : IAspect
    3. {
    4. // Your Aspect code
    5. }

    结构体里面的字段可以使用上面字段所规定的类型, 我们还可以把某个字段通过attribute设置为[Optional]。这样这个字段在entity里面就不是必须的,如果某个entity类没有这个可选字段,也能生成对应的Aspect。如果想要DynamicBuffer字段为只读,可以定义attibute [ReadOnly]。RefRO修饰的组件是只读的,RefRW修饰的组件可读写。

    在System中我们要基于定义好的Aspect类型来操作entity中的组件数据,我们可以为Entity生成一个Aspect对象。通过API:SystemAPI.GetAspect来获取entity对应的Aspect对象。

    // Throws if the entity is missing any of // the required components of MyAspect. MyAspect asp = SystemAPI.GetAspect<MyAspect>(myEntity);

    如果这个entity类型无法生成对应的Aspect,那么asp就会返回null。当我们在System中需要迭代所有Entity的某种Aspect,可以使用API:

    SystemAPI.Query。参考代码如下:

    1. #region aspect-example
    2.     struct CannonBall : IComponentData
    3.     {
    4.         public float3 Speed;
    5.     }
    6.     // Aspects must be declared as a readonly partial struct
    7.     readonly partial struct CannonBallAspect : IAspect
    8.     {
    9.         // An Entity field in an Aspect gives access to the Entity itself.
    10.         // This is required for registering commands in an EntityCommandBuffer for example.
    11.         public readonly Entity Self;
    12.         // Aspects can contain other aspects.
    13.         // A RefRW field provides read write access to a component. If the aspect is taken as an "in"
    14.         // parameter, the field behaves as if it was a RefRO and throws exceptions on write attempts.
    15.         readonly RefRW Transform;
    16.         readonly RefRW CannonBall;
    17.         // Properties like this aren't mandatory. The Transform field can be public instead.
    18.         // But they improve readability by avoiding chains of "aspect.aspect.aspect.component.value.value".
    19.         public float3 Position
    20.         {
    21.             get => Transform.ValueRO.Position;
    22.             set => Transform.ValueRW.Position = value;
    23.         }
    24.         public float3 Speed
    25.         {
    26.             get => CannonBall.ValueRO.Speed;
    27.             set => CannonBall.ValueRW.Speed = value;
    28.         }
    29.     }
    30. #endregion
    31.     #region aspect-iterate
    32.     public partial struct MySystem : ISystem
    33.     {
    34.         public void OnUpdate(ref SystemState state)
    35.         {
    36.             foreach (var cannonball in SystemAPI.Query())
    37.             {
    38.                 // use cannonball aspect here
    39.             }
    40.         }
    41.     }
    42.     #endregion

    上面代码中定义了一个struct CannonBall 的ComponentData, 定义了一个CannonBallAspect,包含了entity本身引用,以及所需要的其它组件的引用(字段里面还可以基于get/set)。System中通过查询当前World里面所有含有CannonBallAspect对象的entity,然后统一处理它们。

    Aspect的代码自动生成

    不同类型的Entity可能有同一个类型的Aspect,那么Unity DOTS如何来处理呢?例如Entity类型A与Entity类型B,都有Aspect所定义的组件与引用,那么系统如何把A类型的Entity与B类型的Entity都生成它对应的Aspcet对象呢?那么这个时候就需要通过扫描所有的代码,来自动生成相关的代码自动生成对应的伪代码如下:

    MyAspect  CreateAspectWithEntityA(entity实例) {

         Var myAspect = new MyAspect();

    把A类entity实例对应的ArchType的ComponentData块的引用,生成一个MyAspect实例。

        Return myAspect;

    }

    MyAspect  CreateAspectWithEntityB(entity实例) {

         Var myAspect = new MyAspect();

    把B类entity实例对应的ArchType的ComponentData块的引用,生成一个MyAspect实例。

        Return myAspect;

    }

    entity是否具有某种Aspcet类型的Aspect,也会被快速的生成出来,这样再查询的时候都可以提升查询的速度。具体可以参考相关源码。

    今天的Aspect机制,就给大家分享到这里了,更多的DOTS系列,关注我们,持续更新!

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_49669470/article/details/134055733