Nomad游戏引擎：第3部分-大图电视电影小迷妹 TVco.cn

游戏引擎架构

这篇文章是系列文章的一部分，我在其中记录我从头开始构建ECS游戏引擎的经验。 请查看 该项目 的 主页，以 获取更多帖子，信息和源代码。

在上一篇文章解释了组件管理器和系统的基本概念之后，您可能想知道所有内容如何组合在一起。这篇博客文章是最后一篇完全概念性的文章，在此之后，我们将开始深入研究实现的细节。

在我跳到这一点之前，有一个简短的提示是，引擎仍处于开发阶段。将来我可能会更改一些实现，但就目前而言，我正在使用的体系结构在我能想到的所有用例中都运行良好。如果有人阅读本文有任何想法或建设性的批评，我想讨论一下！

好的。让我们潜入。

实体经理

实体管理器处理将哪些ID分发给新实体。当您创建新实体时，实体管理器要确保没有其他活动实体共享相同的ID（因为这会引起严重的问题）。因此，实体管理器为单例。

示例：游戏开始时，我需要将玩家添加到游戏中。为此，我将调用诸如EntityManager.create（）之类的东西，它将为我返回一个新的实体（如果您还记得上一篇文章，则一个实体只是一个ID）。

  //返回{2}-玩家的实体ID为2 
 实体播放器= entityManager.create（）;

组件管理器

注意：在 上一篇博客文章 中，我对组件管理器进行了深入 的介绍 。 如果其中任何一个令人困惑，请回头阅读。
组件是与实体相关联的数据块。与其让实体拥有自己的组件，不如由实体的组件管理器处理同一类型的所有组件。与组件数据本身的所有交互都通过组件管理器进行。

示例：我的玩家以最多10个中的7个HP开始游戏。因此，在游戏开始时，我需要告诉“健康”组件管理器我需要添加一个与玩家实体关联的新组件。这些值。

  //创建实体 
 实体播放器= entityManager-> create（）;

  //创建组件 
  HealthComponent hp； 
  hp.currentHp = 7; 
  hp.maxHp = 10;

  //将组件添加到实体 
  healthComponentManager-> addComponent（player，hp）;

系统

注意：我在 上一篇博客文章 中对系统进行了较深入 的介绍 。 如果其中任何一个令人困惑，请回头阅读。
系统是游戏功能的独立单元。通常，系统会在每次游戏更新时运行其逻辑。每个系统都指定它要注意的组件，并以此为基础交付实体。

示例：我有一个系统需要每20秒将具有“健康”组件的所有实体恢复为1。在这种情况下，系统将指定它要关注“健康”组件。每当实体获得运行状况组件时，它将被添加到系统需要更新的实体列表中。每当实体丢失健康组件时，系统都会停止更新它。

 无效HealingSystem :: update（int dt）{ 
  _timeSinceLastHeal + = dt; 
  if（_timeSinceLastHeal> 20000）{ 
  // 20秒过去了 
  _timeSinceLastHeal = 0;

  //更新所有我们关注的实体 
 对于（汽车和实体：_entities）{ 
  healthComponentManager-> heal（entity，1）; 
  } 
  } 
  }

您可能会认为其中的某些代码看起来很难编写，并且您永远都不想使用这种语法来开发游戏。好吧，你是对的！这就是为什么我添加了句柄。查看此博客文章结尾附近的“问答”问题之一，以查看引擎中的游戏代码实际上是什么样的。

世界

紧随其后的那些人肯定会意识到这里缺少一块。需要回答的主要问题是系统如何发现已添加或删除组件？我们已经提到过这里有太多相互联系的部分。为了证明对“世界”的需求，让我们以从游戏中移除实体的系统为例。

对于此示例，我们假设游戏中有一颗炸弹会爆炸并杀死爆炸半径内的所有物体，从而从游戏中移除所有实体。没有世界的情况下，控制流程如下所示：

您会注意到，实体经理在这里做了很多繁重的工作。它不仅管理实体的生存期和创建（如上所述），而且实质上还运行着表演。为了执行上面概述的任务，它需要引用游戏中存在的所有组件管理器和所有系统。

因为它已经在管理所有系统和组件的列表，所以对于实体管理器来说，在运行时也处理所有系统都是有意义的，例如，每个游戏周期都调用update（）。这意味着实体管理器还将处理我们希望存在于引擎中的任何并行化。突然，实体管理器的范围已经远远超出了我们最初希望的范围。因此，我们转向“世界”。世界是我们上面已经介绍过的部分之间的粘合剂。让我们看一下相同的用例，删除一个实体，但是有一个世界。

您会注意到，基本上所有内容都是相同的，但不是由实体经理来运行节目，而是运行节目的“世界”。整个世界都引用了引擎的上述所有部分：所有系统，所有组件管理器和实体管理器。对其中任何一个的访问都遍历整个世界，但是这个世界本身实际上并没有做任何工作，只是分发引用并进行调用。

这是世界上其他两个用例：

因此，世界将跟踪所有系统，并且系统会指向它们所处的世界。系统对引擎其余部分的所有调用都遍历整个世界。

“这个过程使游戏逻辑代码很难编写”

我上面编写代码示例的方式是为了清楚起见。在以后的文章中，我将解释如何使用句柄抽象出许多实现细节，以便编写游戏逻辑非常直观，并且看起来像这样：

  //创建播放器 
 实体播放器= _world-> createEntity（）;

  //为玩家提供生命值，从7/10 HP开始 
  HealthHandle hp = player.addComponent（HealthComponent（7,10））;

  //治愈玩家 
  hp.healFor（3）;

“我可以有多个世界吗？”

是的，在某些情况下，您可能需要两个世界，例如一个用于处理库存的世界（当您打开库存屏幕时，“库存世界”变成显示的一个世界）。这样可以在游戏各部分之间实现更多的并发性，而这不会显着影响彼此。在这一点上，我只玩过一个世界，所以我还没有完全充实多个世界的概念。

“系统之间如何通信？”

假设我们的游戏中有一颗炸弹会爆炸并造成伤害。我们可能已经有一个专门用于碰撞检测的系统，这使在“炸弹系统”中进行第二次碰撞检查变得愚蠢。相反，我们使用事件队列来管理游戏不同部分之间的通信。关于此事的更多信息，现在我们可以想象一个看起来像这样的系统调用：

  //“碰撞系统”的内部update（） 
 实体e1; 
 实体e2; 
  if（collided（e1，e2））{ 
  eventQueue-> fireCollisionEvent（e1，e2）; 
  }

目前的进展

更好的碰撞检测（涵盖更多的边缘情况）
基于层的冲突（与Unity的方式相同）
使用lambdas的自定义脚本组件（稍后会详细介绍）
Made AoS / SoA切换以存储组件（稍后再介绍🙂）
各种错误修复