Unity Dots详解

一、什么是Unity Dots

Unity Dots是一个基于ECS（Entity Component System，实体-组件-系统）架构的解决方案，它提供了新的高性能的编程模型和工具，用于开发性能卓越、易于维护的Unity项目。

通常的Unity项目采用了传统的面向对象编程方式，游戏对象（GameObject）通过组件（Component）和脚本（Script）进行功能的开发。但是在复杂场景下，这种开发方式会导致性能的瓶颈，以及维护和扩展的难度增大。

Unity Dots则采用了ECS架构，它将每个游戏对象（Entity）拆分成一个个纯数据的实体，并对其进行统一管理和处理。这样做不仅能够提高性能，还能够方便地进行优化和扩展。

二、Unity Dots的优点

1、高性能

Unity Dots针对游戏开发优化了许多关键元素，比如避免垃圾回收、提高CPU和GPU效率等，这些优化能够使得Unity Dots相较于传统的面向对象编程方式提高数倍的性能。

// 代码示例
using Unity.Entities;
using Unity.Mathematics;

public struct MoveSpeed : IComponentData
{
    public float Value;
}

public struct Rotation : IComponentData
{
    public quaternion Value;
}

public struct Translation : IComponentData
{
    public float3 Value;
}

public struct MoveForward : IComponentData { }

public class MoveSystem : SystemBase
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        Entities.WithAll().ForEach((ref Translation translation, in MoveSpeed moveSpeed, in Rotation rotation) =>
        {
            translation.Value += math.rotate(rotation.Value, new float3(0, 0, 1)) * moveSpeed.Value * Time.DeltaTime;
        }).ScheduleParallel();
    }
}

  

2、易于维护和扩展

Unity Dots将组件和逻辑拆分开来，使得逻辑更加清晰，可维护性更高。而且在需要修改或者扩展时，只需要修改或者新增相应的组件和系统即可，无需修改其他的代码。

// 代码示例
using Unity.Entities;

public struct Health : IComponentData
{
    public int Value;
}

public class HealthSystem : SystemBase
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        Entities.ForEach((Entity entity, ref Health health) =>
        {
            if(health.Value <= 0)
            {
                EntityManager.DestroyEntity(entity);
            }
        }).WithoutBurst().Run();
    }
}

3、可扩展性

Unity Dots提供了许多可扩展的API，可以满足开发者的各种需求，而且Unity Dots可以跨平台运行，即便是大型的游戏场景也能够保证高效运行。

// 代码示例
using Unity.Entities;

public struct MyCustomComponent : IComponentData
{
    public float Value;
}

public class MyCustomSystem : SystemBase
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        SameChunkFilter filter = new SameChunkFilter();

        Entities.WithAll().ForEach((Entity entity, in MyCustomComponent component) =>
        {
            // do something
        }).ScheduleParallel();
    }
}

  

三、Unity Dots的应用场景

1、高性能游戏项目

Unity Dots被广泛应用于高性能游戏项目的开发中，例如需要处理大量实体、物理计算、AI计算等方面的游戏。例如网游、竞技游戏、RPG等。

2、模拟器和工具的开发

Unity Dots可以用于开发模拟器和工具，例如物理模拟器、音频模拟器、场景编辑器等。这些工具需要处理大量的实体和组件，而Unity Dots能够提供高性能、易于维护的解决方案。

3、VR/AR应用开发

Unity Dots的高性能和可扩展性能够满足VR/AR应用开发对于低延迟、高性能的要求，例如在AR游戏中需要处理大量的实体和物理效果，而Unity Dots能够满足这种需求。