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2024-03-09 19:14:09

转换你的游戏到DOTS（一） - 知乎

转换你的游戏到DOTS（一） - 知乎切换模式写文章登录/注册转换你的游戏到DOTS（一）NoahhaUnity本文转自Unity Connect博主雨松MOMOUnite2019哥本哈根学习笔记之Converting your game to DOTS将传统开发的游戏模式转成DOTS的方式，DOTS全称（Data Oriented Tech Stack) 面向数据的技术堆栈DOTS能干什么？大家看看下面发射这么密集的子弹，如果是传统GameObject的方式肯定会卡死，然而Dots却非常流畅。可以在Github上下载这个学习工程 https://github.com/UnityTechnologies/AngryBots_ECSDOTS是什么？Job System ：任务系统Entity Component System(ECS) ：实体组件系统Burst Compiler ：Burst编译器，也是LLVM编译器Project Tiny ：Unity基于以上3个构成的H5小游戏解决方案需要注意的是以上任务系统、实体组件系统、Burst编译器各自都是独立的系统可以单独使用，它们的集合称之为DOTS.为什么要在项目中使用DOTS？传统面向对象模式下内存就像下图一样，杂乱无序的排放在内存中。当CPU需要读取某个数据时，就要先从这一堆杂乱无序的内中找到需要的内存，然后将它读取并且移动到L1缓存中。缓存的内存大小是固定的远比内存要小很多，拿进来一个内存到缓存中必然就要移除一个。游戏进行中需要读取的内存多了，如果大量的都无法从缓存中拿到，就要重走内存读取在放入L1缓存的流程，势必效率就很差。称之为Cache miss。Entity Component System(ECS) ：实体组件系统，做的事情就是将传统游戏对象杂乱无序的组件归类，将相同组件整齐排列在内存中。当我们开始遍历相同组件时并不需要一个个从内存中读取，可以指定一个长度一次性全读进来放入缓存中。ECS中我们以块的形式进行保存，每个块有16K字节，每个块也整齐的排列在一起。接着就轮到Job System出场了，任务系统中会找到自己关心的组件依次遍历它们，执行自己的任务。任务之间是可以并行的，这样我们就可以充分利用CPU的多核心，并行任务了。其实就是多线程，多线程中数据很可能出现竞争的情况，所以传统开发需要程序员手动对某个数据“加锁“ 然而Unity实现了一套更好的方案，开发者可以不用写加解锁的代码，通过提供这样的标签[OnlyRead] [OnlyWrite] 系统会自动处理，并且保证数据不会被竞争改写。原理大概是[OnlyRead] 只读数据线程访问是完全安全的，[OnlyWrite] 可写数据则比较危险，需要做好数据的同步。最后轮到Burst编译器出场了，它会编译Job中的代码提升它的性能。当项目中使用DOTS后应该怎么做？当项目中使用DOTS后应该怎么做？1.解决一个特定问题 2.绕过技术障碍 3.一点点来 4. 对DOTS目前的限制和DOTS未来的功能有清晰的了解。说人话的意思就是目前DOTS也还在开发中，大家要时刻关注DOTS最新更新的信息，才能正确的使用DOTS（2019.3目前DOTS已经趋于稳定，但是讲这个PPT的时候DOTS还并不太稳定）DOTS和传统开发确实有些区别，你需要仔细思考你的逻辑和数据。不过作者说的这个图片梗，作为Chinese确实Get不到，哈哈哈~~重点来了，让我们开始集成DOTS进你的游戏中。假如，我们有3个脚本，PlayerMovementAndLook.cs 负责处理角色的移动、旋转、生命值、EnemyBehaviour.cs负责敌人的移动、生命值、ProjectileBehaviour.cs负责导弹的移动、生命值。这种做法是不太好的，聪明的你仔细想想。3个脚本中、速度、生命值、刚体、被重复了3份，这将直接导致每个脚本都需要将这三个对象保存起来，内存长度会更长，显然缓存命中率不友好。而且毫无复用性可言，如果现在新加一个魔法值比变量，主角、怪物的类中都需要添加这个新变量，代码的维护性更加麻烦。再来看看代码中的方法，由于敌人需要旋转、移动两个功能，但是导弹只需要移动功能，被迫只能将重复的逻辑分别写在两个类中。在来看看敌人和主角的碰撞，依然有部分代码是重复的，被迫还是得写两份。ECS的核心就是将红色部分和黄色部分代码分成两个系统，一个系统负责减血、另一个系统负责处理死亡，这样代码的利用率就非常高。还是上面的代码，如果我们写了减血系统和死亡系统后，如果有一天需要添加一个加血功能，我们并不需要修改减血系统和死亡系统的代码，直接添加一个加血系统就可以，这将大幅度提升代码的利用率。下面我们打开AngryBots_ECS工程。我们需要将传统的Prefab制作的子弹变成实体对象，打开子弹Prefab挂载的ProjectileBehaviour.cs 添加IConvertGameObjectToEntity接口。然后将原本写在一起的speed 、lifeTime变量保存在不同的组件MoveForward、MoveSpeed、TimeToLive中，将原本序列化在Prefab面板上的值拷贝进实体组件中。分开保存一方面可以起到组件的复用性，另一方面通过增加缓存的命中率。加载的时候，通过GameObjectConversionUtility将Prefab转换成Entity对象。有了Entity对象后就可以通过EntityManager对它实例化了，并且绑定需要的实体组件。每发射一发子弹时就可以在Entity Debugger窗口中看见实体对象以及实体组件信息了，当选择某个实体组件右侧面板中会显示它的序列化信息。通过设置totalAmout可以同时实例化多个实体，并且在循环中对每个实体组件设置坐标信息。修改了发射频率，6W个子弹毫无压力！接着我们需要添加怪物了，怪物需要始终朝向主角的逻辑。我们来将怪物朝向和旋转放到Job多线程中完成。IJobForEach就是只去遍历保存Translation位置和Rotation旋转的组件，然后在Execute方法中执行怪物的朝向。float3 playerPosition表示主角的坐标，需要外部传进来。在OnUpdate中首先判断主角有没有死，如果没有死亡就开始执行Job任务，Job.Schedule表示异步执行。TurnTowardsPlayerSystem的TurnJob中遍历了同时包含Translation位置和Rotation旋转的组件敌人，但是子弹和主角也包含了这个两个组件，所以有时候我们需要在Job中进行区分。我们可以创建一个空的组件EnemyTag，绑定给怪物。RequireComponentTag就表示遍历的实体组件，必须前置包含EnemtyTag组件，[BurstCompile]表示开始Burst编译器，加载Job代码的执行效率完美！2000多个敌人·实体2.7W颗子弹实体发射子弹的瞬超过60FPS毫无压力！原文链接：（内含PPT)欢迎戳上方原文链接，下载Unity官方技术社区app，在线技术答疑，发现更多资源干货！编辑于 2020-03-04 13:22Unity（游戏引擎）游戏设计游戏开发赞同 242 条评论分享喜欢收藏申请

Unity新推出的DOTS技术如何？ - 知乎

Unity新推出的DOTS技术如何？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册游戏开发Unity（游戏引擎）Unity新推出的DOTS技术如何？1.ECS现在只剩下纯粹ECS(面向数据编程,数据在内存中更紧凑,更容易遍历,Cache命中更高)(还提供动画渲染等解决方案) 2.JobSystem…显示全部关注者294被浏览263,407关注问题写回答邀请回答好问题 13添加评论分享21 个回答默认排序林七千gamer 关注最近 DOTS 玩的比较多, 也来凑合几句. 首先针对高赞回答中的一些言论正一下试听:DOTS 是不是专注解决性能问题?是也不是, 准确来说, 能解决性能问题的技术是 JobSystem 和 Burst, ECS 只是专注于 Unity 应用长期以来缺乏的架构问题, 只不过 ECS 架构所特有的 Data-Orient 特性能更容易地解决 JobSystem 和 Burst 所需良好结构数据的问题.能接近 Free Performance 的技术是 Burst, 唯一需要做的就是使用新的 Unity.Mathematics 来编写程序, 当然目前也有不少的限制(比如必须要blittable数据, 不支持 Class等), 同时也会有许多莫名其妙的 Bug (我甚至遇到过运行时内存数据被污染), 因此建议在开发阶段可以完全把 Burst 关掉.Unity 目前在ECS上的动作是希望利用 ECS 的编译器将 JobSystem 也变为 Free Performance, 比如下面的代码就已经是 Jobify 过的代码, 不过用户可以几乎无感:public class MySystem : SystemBase

{

protected override void OnUpdate()

{

Dependency = Entities

.ForEach((Entity entity, int entityInQueryIndex, ref Data data) => {

// my logic

}).Schedule(Dependency);

}

对比一下没有 Jobify 的写法:public class MySystem : SystemBase

{

protected override void OnUpdate()

{

Entities

.ForEach((Entity entity, int entityInQueryIndex, ref Data data) => {

...

}).Run();

}

与此同时, 使用 ECS 的另一个好处(或坏处)是, 你之前关于 Unity 专有的许多性能优化知识都没用了, 什么 Object Poolling, Instancing, Scene Streaming, Caching Components , GameObject.Find 等等都永远说再见了.耦合度变高了，原本实习生或者策划能干的活全堆给程序员了?恰恰相反, 因为面向数据设计的初衷就是为了解耦合, 你见过谁在设计数据库时出现"耦合度"问题吗?实际上 ECS 的编码过程就是设计数据的过程, 用好数据库的第一第二范式就能设计出相对良好的程序结构, ECS world 里的数据也可以完全和副作用说拜拜.至于策划? 可以看看我翻译的基于 Game Object Conversion 和 SubScene 的 DOTS 开发工作流你就能明白为何结论也是恰恰相反: DOTS 让两者的角色更加清晰分离, 策划你就别插手代码了. 什么? 你还是想改? Visual Scripting 了解一下.TinyMode为啥和ECS绑定?很简单, 因为 H5 运行的环境恰恰是性能低下的 Mobile 平台, 性能这东西就像钱, 钱多就能买多点, 钱少买的少点, 并不是说我需要渲染上百万个对象才需要性能, 而是到处都需要性能, 这也是为啥 Unity 的口号是 Performance By Default. 而不是 Performance By 高工资程序员.C# 不如 C++ 高效?毫无必要的争论, 说这话的人知道 unsafe 关键字吗? 事实上, 不是 Unity 不在业务层面用Cpp, 而是 Unity 压根就不想用C++, 因此把整个引擎都逐渐转向 C# 了, 原有 C++ 的 Runtime Core 会越来越小, 新出的 Package 都是 C# based 的, 为啥? 因为 C# 开发体验好, Burst 和 JobSystem 又可以直接榨干 CPU , 两全其美.DOTS学起来太难了!不不不, 一点都不难, 之所以你觉得难, 是因为你没有转变过来 Data-Orient Design 的思想, 满脑子都还是继承一个 Person 类得到 Woman类, 这完全是两种处理问题的思路, 脑子转不过弯来当然觉得难了.既然 DOTS 这么牛逼, 为啥还没普及?很简单, DOTS 现阶段在完成度上就是接近废品的残次品, 我在这里说到过现阶段的DOTS, 粘过来给你们看看.非常遗憾, 经过了 Unity 长达近三年的宣传, DOTS到今天完成度依然极低, 基本上处于不可用的状态, 一款游戏引擎必不可少的部分可简单列为下面八个, 接下来我分开说说在 DOTS 技术栈里他们的现状Physics - 3分物理自然是大部分游戏都不可或缺的部分, DOTS配套的 Unity Physics 依然处于非常早期的状态, Authoring 工具几乎为零, 甚至 Joint 或者 CharacterConroller 都要从 Sample 里找代码自己挨个儿实现, 由于它提供了一套船新的 API, 开发的过程只能用极难使用来形容, 来看看Trigger 事件的代码就知道了, 而在使用过程中也是Bug层出, 经常会遇到类似 Mesh Collider Bake错误, 而与之同期宣传的 Havok Physics for Unity 更是奇妙, 在长达半年的时间里, 只是单纯引入 Havok 的便会导致 HDRP 的渲染出问题. 而更进阶的布料, 粒子, 地形等也处于几乎为零的状态.Graphics - 3分 DOTS与之配套的是图形系统是 HybridRenderer, 不过目前也只支持 Mesh Renderer, 什么 Particle 啦, Trail 啦, VFX都还没影儿, 更可惜的是官方现在优先关注于 HDRP 的兼容性(虽然也不怎么样), URP或者Built-In Pipeline就基本别想了, 遇到了问题也只能双手一摊.Audio - 0分 Unity目前只开发了底层的 DSP 系统, 上层的 DOTS audio 说了一两年了连影子都没有, 完成度接近于零.Animation - 0分 Unity Animation 依然处于极早期的开发中, DOTS Sample 展示了一些最最基本的使用, 类似 Animator 这样的高层方案现在还没影儿.Network - 2分也是 Unity 吹了两年的东西, DOTS Sample 中用的 NetCode 只不过把 FPSSample 中的部分代码挪过去了, 目前版本号 0.0.4, 意思就是太早期了别用.UI - 0分 IMGUI, UI Element 和 Unity UI 三个Unity的产品均不支持 DOTSAI - 0分 navmesh, ml-agent, ai planner 三个Unity的产品均不支持 DOTSInput - 2分老的 Input System 相对简单与DOTS没啥关系, 可新的 Input System 居然也不支持 DOTS, 幸运的是 InputSystem 相对独立, 嫁接进DOTS并不困难.所以, 要怪就怪 Unity 的营销部门, 吹太过了, 步子太大扯到了蛋, 整个社区里弥漫着这样的气氛:DOTS Sample 不是看起来挺好的啊是的, 看起来是挺好的, 总的来讲 DOTS 肯定是未来, 现在是算是学习 DOTS 的不错时间, 最近正在写一个关于 DOTS Sample 的系列文章, 我会尽我所能将 DOTS Sample 所折射的 DOTS 的现阶段的优缺点和开发过程都理出来, 有兴趣的同学可以关注一下.编辑于 2020-03-31 15:45赞同 16822 条评论分享收藏喜欢收起有木桑嗷呜～★ 嗷～☆！关注DOTS里，除了ECS我都挺喜欢的（不知道是不是没理解全面，仅从官方安利来看，我总觉得ECS把代码的耦合度变高了，维护和调试体验很差，原本实习生或者策划能干的活全堆给程序员了。可能在我的理解中，ECS只需要用来写游戏中特别耗费性能的部分就好了，其他情况下还用原来的那一套就挺好的，把游戏全局甚至UI都强行上ECS简直有点灾难。从最近的更新看来，unity确实可以这么干了，可以在gameobject的项目里插入部分ECS的东西，不过感觉两者之间的互通体验还有待提高。最后，比较不理解的是为什么要把TinyMode和ECS强行绑定。讲真，我都tm上h5了，你觉得我还在乎性能吗？ecs在浏览器里又能提升多少性能呢。反而本来在egret上四五千块钱一个月的程序能干的活，在tiny上的工资成本直线上升吐槽之外，对于DOTS技术本身，它很厉害。Job System和Burst我们项目中有用上了，效果显著。更重要的是，DOTS扩宽了Unity的可能性，你可以用它做一些简单的小东西，甚至游戏行业之外的东西，也可以用它做很多以前它难以胜任的大作。对于Unity来说是好事。其实我个人还是挺喜欢他们这种拼命压榨C#性能也不在业务层面用Cpp的折腾精神的。并且挺愿意参与其中的。编辑于 2019-12-31 13:30赞同 3919 条评论分享收藏喜欢

DOTS — Unity新推出的多线程式数据导向型技术堆栈

轻松实现高性能

借助 Unity 的新型高性能、多线程面向数据的技术堆栈 (DOTS)，您将能够充分利用多核处理器的优势。DOTS 让您能够创建更丰富的用户体验，并使用更易读和能够在其他项目中重用的 C# 代码进行更快的迭代。

Tune in to our data-oriented design bootcamp for advanced game developers.

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ECS for Unity

ECS for Unity (Entity Component System) enables you to build more ambitious games. It’s a data-oriented framework compatible with GameObjects, enabling seasoned Unity creators to achieve more thanks to an unprecedented level of control and determinism.

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Burst Compiler

Burst is a compiler that translates from IL/.NET bytecode to highly optimized native code. It uses the industry-proven LLVM compiler infrastructure to give game creators native code performance from C#. Burst also exposes CPU intrinsics, making it possible to fine-tune performance-critical code.

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This system allows Unity developers to take advantage of multi-core computing platforms with parallelized code that can run safely and at speed. The C# Job System exposes Unity’s internal C++ Job System, giving Unity creators the ability to run their scripts alongside Unity’s internal processing.

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使用 DOTS 的工作室

具有开拓精神的工作室现已从 DOTS 获益。

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Learn more about building ambitious multiplayer games using ECS for Unity and Unity Gaming Services (UGS) with a third-person multiplayer action sample that supports 64+ players.

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Learn how ECS for Unity helped Ramen VR scale up gameplay for Zenith: The Last City, a VR MMO; and how Electric Square used ECS to achieve deterministic gameplay for QA, design loops, and streaming for Detonation Racing, a fast-paced Apple Arcade racing game.

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Learn how Stunlock Studios used ECS throughout the development of V Rising, an open-world, multiplayer survival game, including world building in the Editor with custom visual scripting and scalable open-world streaming.

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“在整个《迷走深空：碎舰师》的开发过程中，DOTS 让我们可以开始尝试以前只能想象的东西。在实施 DOTS 后，我们最初耗时 1 小时的过程缩短到了 100 毫秒。”-《迷走深空：碎舰师》技术总监 Richard Harrison

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Door 407

该工作室正在开发一款实时策略游戏 -《Diplomacy Is Not an Option (DNO)》，并取得了出色的结果。首席开发人员 Sergey Klimenko 说：“我们在游戏中的几乎所有地方都使用了 DOTS。我们发现它对于寻路和优化游戏逻辑特别有用。”

了解有关 Door 407 的更多信息

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CECC | Unity DOTS：面向数据编程的技术栈 - 技术专栏 - Unity官方开发者社区

《DOTS之路》系列课程（基于DOTS正式版） | Unity 中文课堂

登录立刻试用Unity云编辑器，零门槛开启开发新世界!立即使用《DOTS之路》系列课程（基于DOTS正式版）开始教程《DOTS之路》系列课程（基于DOTS正式版）教程高级7 小时Metaverse大衍神君概述作者信息互动讨论课程评价378人收藏，1529人学习登录后开始教程章节1《DOTS之路》前导课1.第零节——前导课(1)——DOTS的5W1H问题2.第壹节——前导课(2)——面向数据设计DOD3.第贰节——前导课(3)——DOTS中的ECS架构与概念术语4.第叁节——前导课(4)——Cache层级结构与排队管理5.第肆节——前导课(5)——核心包环境安装与工具概览章节2《DOTS之路》基础篇1.《DOTS之路》第伍节——核心包学习Jobs(1)——从第一个Jobs程序入门2.《DOTS之路》第陆节——核心包学习Jobs(2)——Jobs的基础知识3.《DOTS之路》第柒节——核心包学习Entities(1)——Entity的创建模式4.《DOTS之路》第捌节——核心包学习Entities(2)——Component类型5.《DOTS之路》第玖节——核心包学习Entities(3)——System与SystemGroup6.《DOTS之路》第拾节——核心包学习Entities(4)——遍历与查询7.《DOTS之路》第拾壹节——核心包学习Entities(5)——Entity Jobs8.《DOTS之路》第拾贰节——核心包学习Entities(6)——通过预置体实例化Entity9.《DOTS之路》第拾叁节——核心包学习Entities(7)——Entity的随机访问10.《DOTS之路》第拾肆节——核心包学习Entities(8)——EntityCommandBuffer11.《DOTS之路》第拾伍节——核心包学习Entities(9)——DynamicBufferComponent12.《DOTS之路》第拾陆节——核心包学习Entities(10)——Enableable Component13.《DOTS之路》第拾柒节——核心包学习Entities(11)——Shared Component14.《DOTS之路》第拾捌节——核心包学习Entities(12)——Blob Asset15.《DOTS之路》第拾玖节——核心包学习Entities(13)——Cleanup Component16.《DOTS之路》第贰拾节——核心包学习Entities(14)——Chunk Component17.《DOTS之路》第贰拾壹节——核心包Entities Graphics（1）——通过脚本运行时创建Entity18.《DOTS之路》第贰拾贰节——核心包Entities Graphics(2)——Entity渲染组件的常规操作介绍19.《DOTS之路》第贰拾叁节——核心包Entities Graphics(3)——初识BatchRendererGroup API20.《DOTS之路》第贰拾肆节——核心包Entities Graphics(4)——BatchRendererGroup进阶21.《DOTS之路》第贰拾伍节——扩展包Unity Physics学习（1）——初识Unity Physics22.《DOTS之路》第贰拾陆节——扩展包Unity Physics学习（2）——Unity Physics性能与功能测试23.《DOTS之路》第贰拾柒节——扩展包Unity Physics学习（3）——物理交互章节3《DOTS之路》进阶篇1.《DOTS之路》第贰拾捌节——进阶篇（1）——数据的设计与组织2.《DOTS之路》第贰拾玖节——进阶篇（2）——数据的查询与遍历3.《DOTS之路》第叁拾节——进阶篇（3）——数据的修改与更新4.《DOTS之路》第叁拾壹节——进阶篇（4）——预定义、调试与设置5.《DOTS之路》第叁拾贰节——进阶篇（5）——Benchmark（0）——Entity创建的性能分析6.《DOTS之路》第叁拾叁节——进阶篇（6）——Benchmark（1）——组件添加的性能分析7.《DOTS之路》第叁拾肆节——进阶篇（7）——Hybrid模式（0）——数据的存储与传递方式8.《DOTS之路》第叁拾伍节——进阶篇（8）——Hybrid模式（1）——UI交互9.《DOTS之路》第叁拾陆节——进阶篇（9）——Hybrid模式（2）——静态共享数据区交互10.《DOTS之路》第叁拾柒节——进阶篇(10)——场景管理(0)——认识DOTS中的场景11.《DOTS之路》第叁拾捌节——进阶篇(11)——场景管理(1)——子场景中的Section12.《DOTS之路》第叁拾玖节——进阶篇(12)——场景管理(2)——Scene的按需加载13.《DOTS之路》第肆拾节——结课说明与总结摘要 2022年9月27日早上Unity通过官方论坛发布了DOTS1.0的实验预览版（目前已随最新版本更新教程，目前版本正式版1.0.10），伴随发布的还有一系列DOTS支持的渲染、网络与物理包。DOTS1.0将是Unity开发模式转变的一个新起点，十一假期后我们将通过《DOTS之路》系列课程与大家一起探索DOTS开发的奥秘，欢迎大家关注。课程相关代码仓库：https://github.com/lwwhb/RoadToDotsTutorials* 加小助手微信进入课程交流群: xwy07010270 B站：Metaverse大衍神君 2022.9.30登录后可观看标签DOTS动画网络物理模块BurstJobSystemECS建议的Unity版本2022.3教程《DOTS之路》系列课程（基于DOTS正式版）开始教程电脑配置不足？Unity云桌面，为Unity而生的云开发平台。即可体验教程《DOTS之路》系列课程（基于DOTS正式版）登录后开始教程章节1《DOTS之路》前导课1.第零节——前导课(1)——DOTS的5W1H问题2.第壹节——前导课(2)——面向数据设计DOD3.第贰节——前导课(3)——DOTS中的ECS架构与概念术语4.第叁节——前导课(4)——Cache层级结构与排队管理5.第肆节——前导课(5)——核心包环境安装与工具概览章节2《DOTS之路》基础篇1.《DOTS之路》第伍节——核心包学习Jobs(1)——从第一个Jobs程序入门2.《DOTS之路》第陆节——核心包学习Jobs(2)——Jobs的基础知识3.《DOTS之路》第柒节——核心包学习Entities(1)——Entity的创建模式4.《DOTS之路》第捌节——核心包学习Entities(2)——Component类型5.《DOTS之路》第玖节——核心包学习Entities(3)——System与SystemGroup6.《DOTS之路》第拾节——核心包学习Entities(4)——遍历与查询7.《DOTS之路》第拾壹节——核心包学习Entities(5)——Entity Jobs8.《DOTS之路》第拾贰节——核心包学习Entities(6)——通过预置体实例化Entity9.《DOTS之路》第拾叁节——核心包学习Entities(7)——Entity的随机访问10.《DOTS之路》第拾肆节——核心包学习Entities(8)——EntityCommandBuffer11.《DOTS之路》第拾伍节——核心包学习Entities(9)——DynamicBufferComponent12.《DOTS之路》第拾陆节——核心包学习Entities(10)——Enableable Component13.《DOTS之路》第拾柒节——核心包学习Entities(11)——Shared Component14.《DOTS之路》第拾捌节——核心包学习Entities(12)——Blob Asset15.《DOTS之路》第拾玖节——核心包学习Entities(13)——Cleanup Component16.《DOTS之路》第贰拾节——核心包学习Entities(14)——Chunk Component17.《DOTS之路》第贰拾壹节——核心包Entities Graphics（1）——通过脚本运行时创建Entity18.《DOTS之路》第贰拾贰节——核心包Entities Graphics(2)——Entity渲染组件的常规操作介绍19.《DOTS之路》第贰拾叁节——核心包Entities Graphics(3)——初识BatchRendererGroup API20.《DOTS之路》第贰拾肆节——核心包Entities Graphics(4)——BatchRendererGroup进阶21.《DOTS之路》第贰拾伍节——扩展包Unity Physics学习（1）——初识Unity Physics22.《DOTS之路》第贰拾陆节——扩展包Unity Physics学习（2）——Unity Physics性能与功能测试23.《DOTS之路》第贰拾柒节——扩展包Unity Physics学习（3）——物理交互章节3《DOTS之路》进阶篇1.《DOTS之路》第贰拾捌节——进阶篇（1）——数据的设计与组织2.《DOTS之路》第贰拾玖节——进阶篇（2）——数据的查询与遍历3.《DOTS之路》第叁拾节——进阶篇（3）——数据的修改与更新4.《DOTS之路》第叁拾壹节——进阶篇（4）——预定义、调试与设置5.《DOTS之路》第叁拾贰节——进阶篇（5）——Benchmark（0）——Entity创建的性能分析6.《DOTS之路》第叁拾叁节——进阶篇（6）——Benchmark（1）——组件添加的性能分析7.《DOTS之路》第叁拾肆节——进阶篇（7）——Hybrid模式（0）——数据的存储与传递方式8.《DOTS之路》第叁拾伍节——进阶篇（8）——Hybrid模式（1）——UI交互9.《DOTS之路》第叁拾陆节——进阶篇（9）——Hybrid模式（2）——静态共享数据区交互10.《DOTS之路》第叁拾柒节——进阶篇(10)——场景管理(0)——认识DOTS中的场景11.《DOTS之路》第叁拾捌节——进阶篇(11)——场景管理(1)——子场景中的Section12.《DOTS之路》第叁拾玖节——进阶篇(12)——场景管理(2)——Scene的按需加载13.《DOTS之路》第肆拾节——结课说明与总结联系我们津公网安备 12011602000437号津ICP备20005655号-1公司证件增值电信业务许可证编号津B2-20200301用户服务协议个人信息处理规则Cookie政策中文课堂app

Unity DOTS：入门简介（ECS，Burst Complier，JobSystem） - 知乎

Unity DOTS：入门简介（ECS，Burst Complier，JobSystem） - 知乎首发于RE0：Unity DOTS切换模式写文章登录/注册Unity DOTS：入门简介（ECS，Burst Complier，JobSystem）烟雨迷离半世殇愿天下心诚剑士人人可剑开天门！本文转载自个人网站，后续更新可能无法及时同步至知乎，望周知：前言近期想从更深层次上学习ECS，之前一直停留在浅层次的编码模式（即ECS意识流），没有真正的去了解ECS的内部原理，Unity目前在维护一套以ECS为架构开发的DOTS技术栈，非常值得学习。ECS什么是ECSECS即实体（Entity），组件（Component），系统（System），其中Entity，Component皆为纯数据向的类，System负责操控他们，这种模式会一定程度上优化我们的代码速度。Entities：游戏中的事物，但在ECS中他只作为一个IdComponents：与Entity相关的数据，但是这些数据应该由Component本身而不是Entity来组织。（这种组织上的差异正是面向对象和面向数据的设计之间的关键差异之一）。Systems：Systems是把Components的数据从当前状态转换为下一个状态的逻辑，但System本身应当是无状态的。例如，一个system可能会通过他们的速度乘以从前一帧到这一帧的时间间隔来更新所有的移动中的entities的位置。ECS为什么会快计算机组成原理前置知识首先明确几个知识点CPU处理数据的速度非常快，往往会出现CPU处理完数据在那干等着的情况，所以需要设计能跟上CPU的高速缓存区来尽量保证CPU有事干，同时也提高了数据访问效率。CPU自身有三级缓存，俗称高速缓存，CPU访问第一级（L1）缓存最快，容量最小，第三级（L3）缓存最慢，容量最大。我们常说的内存是指CPU拿取数据的起源点，CPU访问内存所需的时钟周期远大于访问高速缓存所需的时钟周期。CPU操作数据会先从一，二，三级缓存中取得数据，速度非常快，尤其在一级缓存处速率基本可以满足CPU的需求（即不让CPU歇着），但是有些情况下我们请求的数据不在这三级缓存中（即Cache Miss，实际上如果没有在一级缓存中找到数据都算作是Cache Miss，但是在高速缓存中的CacheMiss惩罚并不严重，所以这里说的Cache Miss指的是高级缓存全部没有命中，需要从内存取数据的过程），就需要寻址到内存中的数据（包含这个数据的一整块数据都将被存入缓存），并且把目标数据放到高速缓存中，提高下一次的访问速度（因为这一次调用的数据块往往在不久的将来还会用到）。ECS的数据组织与使用形式ECS架构在执行逻辑时，只会操作需要操作的数据：System在操作数据的时候只会收集它关心的Component数据，CPU运行时就会将这一整块内存装入高速缓存中，这样就减少了Cache Miss次数，增加了缓存命中率，整体上提高了程序效率。对于此部分更加详细的内容参见：浅谈Unity ECS（二）Uniy ECS内存管理详解：ECS因何而快此外现代CPU中的使用数据对齐的先进技术（自动矢量化即：SIMD）与这种数据密集的架构相性极好，可以进一步提高性能。ECS有什么优势对比传统的面向对象编程，ECS模式无疑更加适合现代CPU架构，因为它可以做到高效的处理数据而不用把多余的数据字段存入宝贵的缓存从而导致多次Cache Miss。举个例子就是传统模式下我们操作Unity对象的Position属性，他会把GameObject所有相关数据都加入缓存，浪费了宝贵的缓存空间。而如果在ECS模式下，将只会把Position属性集放入内存，节省了缓存空间，也一定程度上减少了Cache Miss，即常说的提高缓存命中率。ECS在实践中真有那么神吗很遗憾，我的答案是否定的，或许它的理念是没有问题，甚至是完美的，但是当理论应用到实践，就会有很多想不到的问题暴露出来内存管理，其中包括内存的分配，回收和内存对齐，这是最重要的一点，如果没有做到良好的内存管理，就没有办法享受到ECS的高性能，可以看看Unity ECS为内存管理做了多少事情（Archetype的chunk内存分配都是以指针+unsafe代码的方式进行的）编码规范，代码必须是无引用的形式，不然就会破坏Cache友好，这也是为什么Unity ECS的Component中的数据不支持引用类型的一个重要原因之一，但是无引用的形式势必会导致一些烦恼，比如自己处理数据的拷贝和移动如果没有做到上面两点，基本上性能和传统OOP没有什么区别，这就是把ECS当成一个编程范式，这当然也是极好的，它比组件式编程更上一层楼，更利于解耦和维护开发思想的转变，从OOP到ECS思路需要有很大的转变，在OOP下，A对B发起攻击，就是一个Utility函数处理这个过程，但是在ECS下，你得提供一个专门用来伤害处理的数据类Component与一个System，在System里进行所有此类Component的收集与处理综上所述，ECS的概念很美好，但是现实是骨感的，真正启用ECS道路上势必会困难重重但是我们可以在特定模块中使用ECS来提高我们的程序性能，例如寻路模块，渲染模块，这些模块实现起来是强内聚的，几乎不会和外界产生耦合，这就降低了心智负担，开发起来比较容易一些当然了，我们也没有必要追求纯ECS的实现，可以学习下守望先锋技术团队根据自己的项目做的特化版的ECS，它就是有ECS（比如部分Gameplay模块，PlayerInput，MoveComponent），也有OOP部分（技能系统和网络同步），当然大架构还是ECS，OOP只是包含在这个架构中的一小块。详情参见：《守望先锋》架构设计和网络同步Unity DOTS什么是Unity DOTSUnity DOTS就是Unity官方基于ECS架构开发的一套包含Burst Complier技术和JobSystem技术面向数据的技术栈，它旨在充分利用SIMD，多线程操作充分发挥ECS的优势。Burst ComplierBurst是使用LLVM从IL/.NET字节码转换为高度优化的本机代码的编译器。它作为Unity package发布，并使用Unity Package Manager集成到Unity中。它全盘接管了我们编写的新C#编译工作，可以让我们在特定模式下无痛写出高性能代码。JobSystem它可以让我们无痛写出多线程并行处理的代码，并且内部配合Burst Complier进行SIMD优化。你可以把JobSystem和Unity的ECS一起用，两者配合可以让为所有平台生成高性能机器代码变得简单。JobSystem是如何工作的编写多线程代码可以带来高性能的收益，包括帧率的显著提高，将Burst Compiler和C# JobSystem一起用可以提高生成代码的质量，这可以大大减少移动设备上的电池消耗。C# JobsSystem另一个重要的点是，他和Unity的native jobsystem整合在一起，用户编写的代码和Unity共享线程，这种合作形式避免了创建多于CPU核心数的线程（会引起CPU资源竞争）Unity.Mathematics一个C＃数学库提供矢量类型和数学函数（类似Shader里的语法）。由Burst编译器用来将C＃/IL编译为高效的本机代码。这个库的主要目标是提供一个友好的数学API（对于熟悉SIMD和图形/着色器的开发者们来说），使用常说的float4，float3类型...等等。带有由静态类math提供的所有内在函数，可以使用轻松将其导入到C＃程序中然后using static Unity.Mathematics.math来使用它。除此之外，Burst编译器还可以识别这些类型，并为所有受支持的平台（x64，ARMv7a ...等）上为正在运行的CPU提供优化的SIMD类型。注意：该API尚在开发中，我们可能会引入重大更改（API和基本行为）总结所以Unity的DOTS就是替我们解决了ECS的一大难题，即内存管理和编码规范部分，Unity还提供了一些自己的概念，例如WriteGroup，SharedComponent，Archetype等，我了解了一下感觉还是很好的，都是为了能在Gameplay中更好的运用而做出的抽象。总的来说，可以期待。推荐阅读官方的ECSSample开源库官方的ECS文档官方的Burst文档官方的JobSystem文档官方的Unity.Mathematics简介木头哥的ECS教程EntherVarope的教程十分深入的ECS好文知乎风小锐DOTS专栏《守望先锋》GDC2017技术分享精粹重制版总目录我的Unity DOTS学习笔记编辑于 2021-04-13 19:20Unity（游戏引擎）DOTS赞同 1323 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录RE0：Unity DOTS从零开始的Unity DOTS技术

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2023-06-13 15:08:27

未经作者授权，禁止转载2879034527DOTS 1.0正式版已随 Unity 2022 LTS 一同发布，成为了Unity开发模式转变的新起点。

基于DOTS正式版，Unity中文课堂官方认证讲师@Metaverse大衍神君带来了超过100小时的免费中文原创系列教程《DOTS之路》，带大家从基础概念开始，逐步学习Unity DOTS官方案例、核心包、主要工具包等，成功实现用DOTS做游戏。

在本节前导课中，大衍神君老师首先介绍了DOTS的5W1H问题——

What——DOTS是什么？

Who——谁需要关注DOTS?

Where——DOTS可以应用到哪些地方？

Why——为什么我们需要DOTS?

When——什么时候DOTS1.0能正式发布？(现已发布)

How——我们该怎么样去学习DOTS?

课程直通车：https://learn.u3d.cn/tutorial/road-to-dots

更多免费教程欢迎访问Unity中文课堂：https://learn.u3d.cn/freeFreedom Is OursUnity游戏开发科技计算机技术入门学习教程UnityUnity中文课堂Unity 2022 LTS免费DOTS

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