本文主要是介绍Unity Dots学习内容记录(未编写完),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
文章目录
- 前言
- ECS的相关概念
- Unity的环境搭建
- Package包的使用
- JobSystem和Burst
- 参考文档
前言
主要是记录下学习unity dots技术的过程吧。
ECS的相关概念
在进行理解ECS之前,需要理解CPU中的Data Layout。
比方说CPU在执行处理指令时是需要将内存里的数据拷贝到CPU要本地的Cahce里面的。结构如下:
当CPU执行指令要访问数据的时候,首先会在Cache里面寻找这个数据,如果没有找到这个时候就产生了一次Cache Miss。
接下来它就要到内存里面拷贝一个数据到 CPU 的 Cache 里面,但是这个步骤是非常慢的。当从内存拷贝到 CPU 的 Cache 之后,再从 Cache 里访问这个数据就会非常快。后面再去访问这一条 Cache line 中的数据都会是非常快的。
如果后面继续访问数据,发现到了上次拷贝过的数据没有覆盖的另一条 Cache line,就又会发生一次 Cache miss,又会比较慢,需要再去内存拷贝数据。
ECS是Enity Component System的缩写,是一种面向数据编程的设计思想,Enity只存放世界场景中的Id(唯一标识),数据放在Component里面,System处理这些数据的逻辑。
值得注意的是,ECS和传统的老GameObject方式不一样。
因为我们在使用传统的GameObject(面向对象)的方式进行编程时候,代码访问内存的地址是随机的,所以产生的内存是零散的,这个时候就会造成CPU大量的Cache Miss,这样会造成大量的性能浪费。
下图为使用GameObject的方式编程时,内存的布局分配。
所以之后引用了ECS的概念,主要是为了使我们的数据结构对CPU友好,使用ECS的数据结构如下图
那么这里会有个问题,比方上面的图图片,对应的Enity的下面,不同的方块颜色为不同的组件,上面有4个Enity为7个组件,5个enity有5个组件,那么这样就会产生了不同的Archetype。带入,相同的组件数但是组件不相同也是不同的Archetype。当然不同 Archetype 之间可能会共享一些 Component 数据结构,可以去利用这一点来加速计算。
有了 DOTS 的这种结构之后,实际去执行代码的时候会有一个操作叫做 Query,来 Query 需要的数据对象进行处理。
举个例子,可能有 10 种 Archetype,其中可能有 5 种 Archetype 都有 position 这种 Component。当想要处理所有 position 这些数据计算的时候,首先执行 Query,查询所有有 position Component 的这些 Entity,可以把它查询出来,并且连续放在内存里面。
Query 结束之后,下一步就是执行 System 里面的代码,会顺序处理所有的数据。因为这些数据都是连续存储的,会非常快速地拷贝到 CPU 的 Cache 里面,数据计算就会非常迅速。
这里其实有几个注意点。首先,Entity 里面是没有数据的,它和老的 GameObject 是不一样的。GameObject 每一个对象里面存储了自己的数据,有自己的脚本,去处理自己的业务逻辑,但是到了 ECS 之后,Entity 是没有数据的,所有的数据放在 Component 里面。System 里面的代码先做 Query,Query 出来需要的数据之后再对它进行处理。
Unity的环境搭建
IDE和编辑器的版本支持
Unity版本为2022.3.0f1或以上
Visual Studio 2022或以上
Rider 2021.3.3或以上
安装Package
打开Unity,选中Unity的菜单Window->Packages Manager。点击左上角+号。点击Add Package by name。
把com.unity.entities拷贝上去并且点击Add,等待添加Package下载安装完成。如下图
Package包的使用
JobSystem和Burst
参考文档
ECS官方文档
CECC | Unity DOTS:面向数据编程的技术栈
这篇关于Unity Dots学习内容记录(未编写完)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!