DOTS1.0使用：E、C、S创建

DOTS1.0发布了，记录一下它的简单使用。

笔记基于：Unity DOTS 1.0 in 60 MINUTES! - YouTube、Spawner example | Entities | 1.0.0-pre.44 (unity3d.com)

相关链接：Unity ECS 1.0 Full Project Tutorial | Step-by-Step 🧟‍♂️ - YouTube

官方的例子：Unity-Technologies/EntityComponentSystemSamples (github.com)

准备

Unity需要2022版本，新建一个3D URP项目，打开Package Manager窗口，点击左上角的加号，再点击“add package by name”，输入“com.unity.entities”回车，等待Unity自动安装。在写此笔记时，DOTS虽然已经是1.0，但还是preview（记住打开Package Manager的允许预览包）。所有的依赖也会安装。

再次重复步骤，输入“com.unity.entities.graphics”，安装基于DOTS的图形包，这个包能够基于DOTS渲染Mesh，并且支持实例化网格渲染和LOD。

Entities使用微软的源生成器来生成代码，所以需要使用Visual Studio 2022或者Rider2021.3.3以上版本。

在Project Settings——Editor窗口，找到“Enter Play Mode Settings”，勾选“Enter Play Mode Options”，但是不要勾选“Reload Domain”和“Reload Scene”。这会关闭Unity的“域重载”，但是关闭“域重载”后静态变量和静态事件函数不会重置，有关解决方法请参考：Unity Domain Reoad

创建Entities

创建SubScene

在Hierarchy面板右键——New SubScene——Empty Scene，在弹出的窗口中输入场景名并保存。

SubScene的作用就是将在其内部创建的GameObject转化为Entities。

创建SubScene的GameObject

点击选中刚刚创建的SubScene，右键——GameObject——Create Empty，使用它的默认名字“GameObject”。

选中这个GameObject，在它的Inspector右上角有一个小圆圈，点击小圆圈，会弹出几种Entity的查看方式，我们选择Runtime，这种方式会显示此Entity包含的所有信息。

选中“GameObject”，右键——3D Object——Capsule。选中Capsule，删除它的Capsule Collider。

点击Window——Entities——Entities Hierarchy，这个Hierarchy可以显示用于ECS的所有项目。它的右上角也有小圆圈，点击切换为Runtime，然后在这个窗口中点击所有Entities项目，都是直接转换为Runtime模式。

创建Component

在Project窗口中新建Scripts文件夹，在其中创建一个脚本命名为“Speed”。

using Unity.Entities;

public struct Speed : IComponentData
{
    public float value;
}

Component作为数据容器，需要与Entity联系，还需要一定的方法和GameObject联系，用来方便地设置各种数据。

再新建一个脚本，命名为“SpeedAuthoring”

using UnityEngine;
using Unity.Entities;

public class SpeedAuthoring : MonoBehaviour
{
    public float value;
}

public class SpeedBaker : Baker<SpeedAuthoring>
{
    public override void Bake(SpeedAuthoring authoring)
    {
        AddComponent(new Speed() { value= authoring.value });
    }
}

Unity Entities提供了Baker类，用于将GameObject数据转化为ECS使用的ComponentData。

将“SpeedAuthoring”挂载到我们之前在EntitySubScene创建的GameObject，随便设置个数字。并打开Runtime

可以看到Speed数值已经顺利转化。

创建System

SystemBase和ISystem

System	区别
SystemBase	1. Class-Managed 2. 只能在主线程运行 3. 不能使用Burst编译器
ISystem	1. Struce-Unmanaged 2.可以使用Burst编译器 3. 多线程

一些非常基础的代码，或者只希望在主线程运行的代码，可以使用SystemBase

为了更高的性能，使用ISystem

使用SystemBase

在Scripts文件夹内新建脚本，命名为“MovingSystemBase”

using Unity.Entities;

public partial class MovingSystemBase : SystemBase//partial
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        
    }
}

继承SystemBase必须使用partial关键字，用来优化DOTS的编译

如果我们想使用System移动物体，就需要这个物体Entity对应的World Transform、Local Transform等默认的Component

为了简化Component操作，Unity在DOTS1.0提出了Aspect概念：

Aspect overview | Entities | 1.0.0-pre.15 (unity3d.com)

Aspect是一个类似Object的包装器，您可以使用它将实体组件的子集组合到一个C#结构中。Aspect对于组织Component代码和简化系统中的Query非常有用。Aspect也能添加一些函数。

默认的Transform Aspect可以将具有父对象的Entity的相对于父级的坐标和相对于世界的坐标同步。更方便地移动entity。

我们修改“MovingSystemBase”脚本：

using Unity.Entities;
using Unity.Transforms;//TransformAspect继承自它
using Unity.Mathematics;//使用Mathematics来计算

public partial class MovingSystemBase : SystemBase
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        foreach (var transformAspect in SystemAPI.Query<TransformAspect>())//SystemAPI.Query是Entities提供的Component查询函数，当然也可以查询Aspect，它能够查询所有支持的Component
        {
            transformAspect.LocalPosition += new float3(SystemAPI.Time.DeltaTime, 0, 0);
            //另外一个可选的移动方法，使用TransformAspect封装好的函数
            //transformAspect.TranslateWorld(new float3(SystemAPI.Time.DeltaTime, 0, 0));
        }
        
        //下面是Entities.ForEach的查询方法，这个方法返回一个Job，要调用Schedule（工作线程）。注意这里的Lambda写法，要提前指定好参数类型
        //Entities.ForEach( (TransformAspect transformAspect) =>
        //{
        //    transformAspect.LocalPosition += new float3(SystemAPI.Time.DeltaTime, 0, 0);
        //}).Schedule();
    }
}

在C# JobSystem里面，Run表示在主线程运行，Schedule表示在一个工作线程中运行，ScheduleParallel表示在多个工作线程中运行

使用Entities.ForEach来查询有一定的缺点，就是不能嵌套轮询。而使用foreach可以

using Unity.Entities;
using Unity.Transforms;
using Unity.Mathematics;

public partial class MovingSystemBase : SystemBase
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        foreach (var transformAspect in SystemAPI.Query<TransformAspect>())
        {
            foreach(var speed in SystemAPI.Query<Speed>()){
                
            }
            transformAspect.LocalPosition += new float3(SystemAPI.Time.DeltaTime, 0, 0);
            
        }
    }
}

这时我们进入运行模式，会看到所有的Entities会移动。这时我们打开WIndows——Entities——Systems，在Update——Simulation System Group中可以看到我们的Moving System Base

点击左侧的“小插头”图标，会停止这个System的功能