用DOTS实现爆炸效果

最新推荐文章于 2025-10-28 18:32:02 发布

原创最新推荐文章于 2025-10-28 18:32:02 发布 · 99 阅读

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本文详细介绍如何在Unity中利用DOTS技术堆栈创建爆炸效果，包括实体(Entity)的创建、JobSystem的运用及性能优化技巧。

想要爆炸看了KILL la KILL后突然很想做爆炸效果。所以来unity试试。

成品是下面这种效果。

无限点击的话真特别有快感，果然爆炸就是爽

先说说DOTS

在讲制作过程前，先提一下DOTS是什么。官网的话是这样：

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。

什么叫技术栈呢？就是一系列技术，换句话说，DOTS是由 Entities、Job System、Burst等一系列代码包组成的。这些玩意一起完成一个目标——提高游戏性能。 DOTS为什么能提高性能我们不做深究。有计算机基础的读者，看到SIMD，内存排列和并行化多少就能猜到大概。各位感兴趣的话可以看看这个： [基于 Game Object Conversion 和 SubScene 的 DOTS 开发工作流](https://zhuanlan.zhihu.com/p/109943463 )

除了提高性能外，DOTS第二个目标是易用。这才是关键啊。易用性。 unity牛逼。

DOTS支持将unity原本的gamobject对象转成DOTS里的对象，也就是实体(Entity)。这个实体(Entity)可以看做一个只有数据的游戏对象。很多Unity原生对象都可以自动转换。比如Rigidbody和MeshCollider。

自动转换就意味着在使用原生组件的情况下，我们可以很简单的使用DOTS，甚至不需要写代码。

前提准备

在Windows package里下载好这几个包。注意那个HybridRenderer，没有的话转换后的实体不会显示。如果你的实体没有显示，那很有可能是因为没装这个包。在菜单把FullStackTrace和Entity Debugger打开，方便查看错误。项目导入问题可以参考官方的教程

开始吧

1 创建场景

搭建一个下面这样的简单场景 Cube的BoxCllider改成MeshCollider，并选上Convex。不使用BoxCollider因为在使用BoxCollider时会Burst的bug，原因我暂时不知道。

2 创建实体

然后创建一个C#脚本，叫ExplodeManager。初始化时，创建EntityManager。并在OnDestroy时，释放blobAssetStore。blobAssetStore是一个提供缓存的类，缓存能让你对象创建时更快。

    
     void
      
     Start
     (
     )
     
    
     {
     
        _manager 
     =
      World
     .
     DefaultGameObjectInjectionWorld
     .
     EntityManager
     ;
     
        _blobAssetStore 
     =
      
     new
      
     BlobAssetStore
     (
     )
     ;
     
        _settings 
     =
      GameObjectConversionSettings
     .
     FromWorld
     (
     World
     .
     DefaultGameObjectInjectionWorld
     ,
       _blobAssetStore
     )
     ;
     
    
     }
     
    
     private
      
     void
      
     OnDestroy
     (
     )
     
    
     {
     
        _blobAssetStore
     .
     Dispose
     (
     )
     ;
     
    
     }

第二步就是创建多个实体了。核心为两步：

转换原本的GameObject为实体
用NativeArray大量创建实体在上面代码中，省略2中，用SetComponentData方法，给实体配置位置和速度。具体的位置和速度计算可以按你自己的想法任意操作。如果你不知道有哪些ComponentData的话，可以看EntityDebugger，或者查阅文档。第一个Tip，实体的Scale不好改，所以最好在初始化这就改变原型的Scale。第二个Tip，在数组前做数量校验，否则你的电脑可能会卡死。写完代码，我开心的设了100x100x100个实体，电脑就爆炸了。这样就OK啦，一个产生Entity的方法就制作出来了。

    
     public
      
     void
      
     Explode
     (
     GameObject
      target
     )
     {
     
     
     ..
     .
     省略
     1
      初始化各种参数
     ..
     .
     
     
     var
      targetECS 
     =
      GameObjectConversionUtility
     .
     ConvertGameObjectHierarchy
     (
     target
     ,
     _settings
     )
     ;
     
     
     //创建数组
     
     
     NativeArray
     <
     Entity
     >
      many 
     =
      
     new
      
     NativeArray
     <
     Entity
     >
     (
     amount
     ,
     Allocator
     .
     Temp
     )
     ;
     
     _manager
     .
     Instantiate
     (
     targetECS
     ,
      many
     )
     ;
     
     
     ..
     .
     省略
     2
      给每个实体配置位置和速度
     ..
     .
     
     _manager
     .
     DestroyEntity
     (
     targetECS
     )
     ;
     
     
     //销毁数组
     
     many
     .
     Dispose
     (
     )
     ;
     

     }
    
    
     _manager
     .
     SetComponentData
     (
     entity
     ,
     new
      
     Translation
     {
     Value 
     =
      pos
     }
     )
     ;
     
_manager
     .
     SetComponentData
     (
     entity
     ,
     new
      
     PhysicsVelocity
     {
     Linear 
     =
      velocity
     }
     )
     ;
    
    
     public
      
     void
      
     Explode
     (
     GameObject
      target
     )
     {
     
     
     ..
     .
     省略 初始化各种参数
     ..
     .
     
     
     //实体的Scale不好改，所以最好在初始化这就改变原型的scale
     
     
     var
      old 
     =
      target
     .
     transform
     .
     localScale
     ;
     
     target
     .
     transform
     .
     localScale 
     =
      old
     *
     cellSize
     ;
     
     
     var
      targetECS 
     =
      GameObjectConversionUtility
     .
     ConvertGameObjectHierarchy
     (
     target
     ,
     _settings
     )
     ;
     
     target
     .
     transform
     .
     localScale 
     =
      old
     ;
     
     
     ..
     .
      其他代码

     }
    
    
     //简单的校验，但很关键
     

     if
      
     (
     amount 
     >
      
     5000
     )
     

     {
     
 Debug
     .
     LogError
     (
     "To Many Piece !!! limit is 5000"
     )
     ;
     
 
     return
     ;
     

     }

3 用的Data 和 JobSystem控制实体

但现在有个问题。这样子创建的实体，是不能用Destroy销毁的。为此，需要写一个JobSystem，这也是DOTS另一个重要的核心了。

之前提到Entity只是数据，但对游戏来说，仅有数据是不够的。而JobSystem就是用来操作数据的。

首先我们创造数据，创建LifeTimeToDestroyData.cs

    
     public
      
     struct
      
     LifeTimeToDestroyData
      
     :
      
     IComponentData
     

     {
     
   
     public
      
     float
      restTime
     ;
     

     }

然后创建LifeTimeToDestroySystem.cs文件

    
     [
     AlwaysSynchronizeSystem
     ]
     

     public
      
     class
      
     LifeTimeToDestroySystem
      
     :
      
     JobComponentSystem
     

     {
     
    
     protected
      
     override
      
     JobHandle
      
     OnUpdate
     (
     JobHandle
      inputDeps
     )
     
    
     {
     
        
     var
      ecb 
     =
      
     new
      
     EntityCommandBuffer
     (
     Allocator
     .
     TempJob
     )
     ;
     
        Entities
     .
     WithoutBurst
     (
     )
     .
     ForEach
     (
     (
     Entity
      entity
     ,
      
     ref
      
     LifeTimeToDestroyData
      life
     )
      
     =>
     
        
     {
     
            life
     .
     restTime 
     -=
      Time
     .
     DeltaTime
     ;
     
            
     if
      
     (
     life
     .
     restTime 
     <
      
     0
     )
     
            
     {
     
                ecb
     .
     DestroyEntity
     (
     entity
     )
     ;
     
            
     }
     
        
     }
     )
     .
     Run
     (
     )
     ;
     
        ecb
     .
     Playback
     (
     EntityManager
     )
     ;
     
        ecb
     .
     Dispose
     (
     )
     ;
     
        
     return
      
     default
     ;
     
    
     }
     

     }

注意那个ForEach里面的参数。系统会根据你的参数，自动找到符合条件的Entity去执行内部的代码。对于我们来说，就是找到包含LifeTimeToDestroyData的实体。这里销毁实体必须使用EntityCommandBuffer，它将指令缓存并批量执行，提高了性能。

然后，在之前配置实体速度和位置的地方，加上

    
     _manager
     .
     AddComponent
     <
     LifeTimeToDestroyData
     >
     (
     entity
     )
     ;
     
_manager
     .
     SetComponentData
     (
     entity
     ,
     new
      
     LifeTimeToDestroyData
      
     {
     restTime 
     =
      time
     )
     ;

就大功告成啦。

效果

产生1000个实体时的CPU情况产生10000+个实体时的CPU情况

说实话，不停点击爆炸按钮那感觉确实爽。

DOTS与面向对象

说回DOTS，在开始用时踩了一些坑。包不匹配啊，没有装Hybrid Renderer啊，各种问题。但整体来说解决的都很快，包依赖管理真是造福程序员的伟大发明。 JOBSystem那种编程方法对于程序员来说应该还是蛮有趣的。第一次看到ForEach那块的感觉就像我刚学JAVA时在Spring里看到IOC和AOP的感觉一样。

就看到那代码感觉很爽。

搜索资料时，看到有人说DOTS不够解耦，虽然提高了性能但加重了耦合性。我觉得这种说法不太对。就像AOP虽然不是面向对象，但在某些场合上有很强的解耦能力。相反，我觉得DOTS这套模式一定程度上是解耦的，因为它满足了最小接口信息原则。每个JobSystem只需要知道自己关心的Data就可以了。所以我才会说看到那块代码很爽，因为它最小信息，所以代码看着特别地简洁。但另一方面，似乎没有看到封装性，好像所有的Data对每个System都是可见的。程序变得十分复杂时，可能存在调试困难。谁都不知道这个Data被哪个system改的，如果某个System没有高可用，这个Data的修改可能会带来一系列难以解决的问题。因为System对Data解耦了，但通过Data之间，System又混淆在一起了。但在游戏开发中，这种不封装性往往又是很有必要的。因为在创造游戏机制时，往往要调用各种组件。比如设计师突然让你实现个无敌的BUFF。一堆设计模式可能不如一个全局变量来的快，虽然你可能之后要付出代价(比如设计师又让你实现个无视无敌的buff)，但谁知道还会不会有之后呢。

总之刚学DOTS所知确实有限，目前看来至少上手比较简单。之后我还想继续用DOTS制作试试看，在实际中踩了坑并学到经验后，再来和各位分享啦。

参考

DOTS官网 [使用DOTS制作一款第三人称僵尸射击游戏](https://unity.cn/projects/li-yong-dotszhi-zuo-yi-kuan-di-san-ren-cheng-sang-shi-she-ji-you-xi ) [基于 Game Object Conversion 和 SubScene 的 DOTS 开发工作流](https://zhuanlan.zhihu.com/p/109943463 ) 官方的PONG游戏教程