简介
ECS 全称EntityComponentSystem。在GDC2017[OverWatch GanePlay Architecture and Netcode]的分享会上,暴雪的Tim Ford介绍了守望先锋游戏架构与网络同步的设计
- Entity
- Entity是有一个数据的容器,代表游戏中某个对象,它应该只有数据,没有方法,你可以以组件的形式(IComponent)添加、替代、删除这些数据。
- Context
- Context是一个工厂,用来创建和销毁Entity,可以使用它来过滤出所感兴趣的Entity
- Group
- 在Context中可以对Entity进行快速过滤,它能不断的更新以保持当前的组中的Entity是最新的。假设Context有上千个Entities,但只有两个Entities拥有PositionComponent,那只要向Context询问特定的组就能立刻获取到所有符合的entity
- Group和Group所过滤到的entities会呗缓存下来,所以即使多次调用GetGroup方法,也是非常高效的
- 内部也是通过Group的方式实现。Groups拥有以下的事件,onEntityAdded,onEntityRemoved和onEntityUpdated来直接响应Entity变化
- Matcher
- 通过代码生成器产生的
- 通常用于从Context中获取感兴趣的Groups
- Collector
- 提供了一种简单的方法来处理Group中entity变化的反应
- Systems
- 四种不同类型的Systems
- IInitializeSystem 执行一次
- IExecuteSystem 每帧执行
- ICleanup在别的systems完成后,每帧执行
- ReactiveSystem 当Group有变化时执行
- 四种不同类型的Systems
Entitas
Entitas是一个超快的实体组件系统框架(ECS),专门为c#和Unity。内部缓存和惊人的快速组件访问使它首屈一指。为了在垃圾收集环境中实现最佳工作,并减轻垃圾收集器的负担,已经做出了几个设计决策。Entitas附带了一个可选的代码生成器,它从根本上减少了您必须编写的代码量,并使您的代码读起来像写得很好的散文。
Entitas-python
Entitas的python实现
Entity
实体,组件的集合
_components组件
-
on_component_added Event
- Context._comp_added_or_removed
-
on_component_removed Event
- Context._comp_added_or_removed
-
on_component_replaced Event
- _comp_replaced
-
add
- 构建组件,并回调on_component_added
-
replace
- _replace
- 替换组件,回调on_component_replaced
- args is None 删除组件,回调on_component_removed
- add
- _replace
-
remove
- _replace(None)
Context
管理entities的数据结构。
- _entities 缓存所有的entity
- _reusable_entities 可重用的entity
- _entity_index
- _groups
- _entity_indices
Matcher
查看entity的组件是否匹配
- _all 必须有的组件
- _any 有其中的任意一个都可以
- _none不能出现的组件
Group
跟matcher匹配的所有的entity的集合
- handle_entity 根据entity和component从entities添加或者删除entity
- update_entity 更新entity的组件
- 删除旧组件对应和的entity
- 增加新组建
- 更新entity组件
- on_entity_added Event
- on_entity_removed Event
- on_entity_updated Event
Collector
- _collected_entities 当entity增加component的时候,会更新到group,然后从group在更新到Collector,前提是Collector先activate
- _groups group的集合
- activate
- 遍历group
- 更新group对应的事件
- group.on_entity_added
- Collector._add_entity
- group.on_entity_removed
- Collector._add_entity
- group.on_entity_added
- deactivate
- 遍历group
- 取消group对Collector中的listener依赖
- group.on_entity_added
- group.on_entity_removed
ExecuteProcessor 对应system
- 创建的从自身的trigger中读取matcher,和group_event 然后从Context中找到对应的Group,然后把group和group_event添加进colletor
- activate
- 调用Collector的activate
- execute
- 遍历Collector的collected_entities
- deactivate
- 调用Collector的deactivate
用法
context = Context()
processors = Processors()
processors.add(StartGame(context))
processors.add(InputProcessors(context))
processors.add(RenderDisplay())
processors.add(DestroyEntity(context))
processors.initialize()
processors.activate_reactive_processors()
# main loop
running = True
while running:
processors.execute()
processors.cleanup()
if EmitInput.quit:
break
processors.clear_reactive_processors()
processors.tear_down()
quit()
自定义一些Processor,然后添加到processors中