MassEntity概述

关于虚幻引擎MassEntity系统的概述。

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基本概念

MassEntity 是虚幻引擎5提供的一种框架,用于实现面向数据的计算。

MassEntity的主要数据结构是 片段(Fragment) ,表示计算中用到的某类原子数据。常见片段包括变换、速度和LOD索引。片段可以组合成集合,集合实例又可以关联一个ID。集合的实例称为 实体(Entity)

实体的创建类似于面向对象编程中的类实例化。但是,实体不像类一样需要去声明,而是由片段构成。构成(composition)可以在运行时更改。例如,一个实体的组合可以包括两个片段,例如变换和速度。

需要注意的是,片段和实体是不包含逻辑的纯数据元素。

Archetype 是一组拥有相同构成(composition)的实体。不同Archetype,其片段组合都会有所不同。例如,如果某个Archetype的片段构成是[变换,速度]([Transform, Velocity]),则此Archetype关联的所有实体都拥有该片段构成。

Archetype中的实体整理在内存 中。这能确保从内存中检索同一类Archetype的实体片段时,实现最佳性能。

处理器(Processors) 是为片段提供处理逻辑的无状态类。处理器使用 EntityQuery 来指定操作哪种片段。EntityQueries会向处理器批量提供片段,而不考虑单个实体ID。

标签(Tag) 是一种不包含数据的简单片段。标签存在与否本身就是一种数据。标签是实体构成的一部分。

ChunkFragment 是与块(Chunk)关联的片段,而不是实体。ChunkFragments用于保存在管理处理中会用到的块数据,例如细节级别(LOD)计算。ChunkFragments是实体的构成的一部分。

处理实体

MassCommandBuffer

处理器可以通过添加或删除片段或标签来更改实体构成。但是,在处理实体时,更改实体构成会导致该实体从一个Archetype移动到另一个Archetype。

处理器可以使用 MassCommandBuffer 命令请求组合更改。这些命令在当前处理批次结束时进行批处理,以便避免上述问题。

EntityView

片段的序列化处理是对实体执行操作的最有效方式。但是,有时需要访问当前未处理的其他实体。处理器可以使用 EntityView 命令完成此操作。

EntityView可提供安全且优化的方式来访问当前不在处理队列中的其他实体的数据。

子系统

MassEntity框架分为几个子系统,用于封装和代码整理。所有子系统都是世界子系统,这意味着子系统的生命周期与创建了这个子系统的世界的生命周期绑定。

MassEntity子系统

MassEntity 子系统是MassEntity框架中最重要的子系统。该子系统创建并托管实体Archetype。

该子系统用作实体操作的接口,例如添加和删除片段。它还负责在Archetype之间移动实体。其他子系统可以使用MassCommandBuffer命令异步调用此功能。

MassSimulation子系统

MassSimulation 子系统负责协调MassEntity的周期每帧运行。该子系统使用 MassProcessingPhaseManager 将处理器分成在不同引擎函数更新阶段执行的组。

请注意,MassEntity框架可以用于处理数据,而无需与MassSimulation子系统交互。

MassSpawner子系统

MassSpawner 子系统将根据MassSpawner和程序调用生成和管理实体。此子系统拥有 MassEntityTemplateRegistry 实例,该实例托管有关可用实体模板的信息。

实体模板

实体模板(Entity Templates) 由在虚幻引擎编辑器(Unreal Engine Editor)中创建的 MassEntityConfig 资产中的数据生成。这些资产可以声明一组可以在创建实体期间添加到实体的特征(Trait)。此外,MassEntityConfig资产可以有父资产并从它继承特征。

特征

特征(Trait) 是对能够提供特定功能的片段和处理器的统称。你可以将任意数量的特征实例添加给实体。每个特征实例负责以某种方式添加和配置片段,从而使实体表现出特征提供的行为。常见特征包括避障行为、注视目标和使用状态树。

MassRepresentation子系统

MassRepresentation 子系统负责生成和管理实体的不同视觉效果领域。生成实体通过 UMassActorSpawner 子系统完成。

MassActorSpawner子系统

MassActorSpawner 子系统包含MassEntity框架生成Actor所需的所有功能。

MassActor子系统

MassActor 子系统将跟踪由MassEntity生成的Actor。

MassAgent子系统

MassAgent 子系统将管理包含MassAgent组件的Actor。这些Actor从组件接收功能,例如与Actor关联的实体的附加特征。

即使不是模拟的一部分,具有MassAgent组件的Actor也可以与MassEntity通信。示例:玩家的位置可用于参与一群代理的寻路避障计算。

MassEntity也可以与所有具有MassAgent组件的Actor通信,即使Actor在模拟之外。

MassCrowd子系统

MassCrowd 子系统将通过使用关卡中可用的区域图表数据来协调代理群体移动。该子系统将使用有关通道及其状态的可用数据来驱动群体移动。

MassMovement子系统

MassMovement 子系统将托管代理用来采集其他附近代理位置的空间哈希网格。

MassStateTree子系统

MassStateTree 子系统用于将StateTree系统与MassEntity集成。它的主要功能是跟踪和管理MassEntity框架使用的StateTree资产。

MassDebugger子系统

MassDebugger 子系统是MassEntity调试函数的接口。该系统将向Gameplay调试器系统提供所有相关数据,因此它可以在运行时在视口中显示MassEntity调试信息。