（本文作者 @對馬騎馬使用炎拳 ）

大家好，我是炎拳。

這次我們來使用Unity ECS系統(tǒng)制作一個俯視角度的射擊游戲。雖然現(xiàn)在網上有不少ECS的資料和項目，但是制作時又和實際游戲需求有較大差距。在制作這個小游戲的過程中我遇到了很多ECS特有的問題，也給出了還可以的解決方案，相信能通過實例讓大家了解到ECS的優(yōu)缺點是什么。

（文章不會再解釋Unity DOTS的一些基本概念，感興趣的朋友可以查閱文檔了解）。

本游戲具體玩法如下：

1：完全使用鍵盤控制，WASD鍵控制角色方向移動，j 鍵控制射擊。（這樣做主要為了簡化游戲輸入邏輯）

2：玩家有手槍和霰彈槍兩種武器形態(tài)，按Q切換。

3：當敵人低于一定量，會在玩家一定距離周圍生成敵人。敵人會朝玩家移動并射擊玩家。

4：玩家和敵人都有生命值，中彈后生命減少，減為0的時候死亡

這里放下Unity和相關Package版本，以免誤導后來者：

• Unity 版本：Unity2020.3.3f1，Universal Render Pipeline

• Hybrid Renderer： Version 0.11.0-preview.44

• Unity Physics： Version 0.6.0-preview.3

• Jobs: ?Version 0.8.0-preview.23

• Entities: 0.17.0-preview.41

1：準備工作

這里不過多贅述，可以移步我的上一篇文章，前四步都是一樣的：

2.創(chuàng)建主角

先簡單搭建場景，再創(chuàng)建主角。

首先建一個平面，扔上貼圖，再建個圓圓胖胖的主角，添加物理組件Physics Shape 和Physics Body：

Physic Shape的碰撞框同樣可以在場景中進行編輯，你也可以點擊Fit to Enabled Meshs來直接適配：

以及實體轉換組件，Convert To Entity：

我們需要其中主角能被敵人的子彈打中并獲取碰撞事件，所以點擊Collision Response，選擇Raise Trigger Event （ 開啟觸發(fā)器事件），并點擊PhysicBody的Motion Type，選擇Kinematic ：

3：主角移動和攝像機跟隨

首先為主角創(chuàng)建一個Component，包含初始速度：

將組件掛到主角身上，speed設為10，再單獨創(chuàng)建一個System，控制主角移動：

相機不支持轉換為Entity，所以我們還是用老辦法做一個跟隨腳本，通過查找包含CharacterComponent的Entity，獲取其Translation，得到主角位置，進行跟隨，代碼如下：

最后給主角手里整把槍，OK，現(xiàn)在主角已經能跑了：

4：實現(xiàn)敵人角色

敵人造型和玩家基本一致，由于玩家需要隨時找到并攻擊玩家角色，所以需要在定義它的Componnet 中存一個玩家Entity的引用:

首先我們需要在主角身旁一定范圍外生成這些這些敵人，方便起見，我們可以在場景中創(chuàng)建一個管理類，存一個已經轉換成實體的的敵人預制體，每次生成的時候直接按照這個模版生成即可，代碼如下：

EnemySystem負責控制敵人追蹤主角，并在敵人數(shù)量少于一定量時生成新的敵人：

點擊運行，敵人也生成出來并開始工作了：

5：子彈，死亡，機器人

接下來我們要定義武器和子彈。雖然Convert to Entity會把面板的物體的子物體也轉換為Entity，并在Entity Debugger中可以看到，但目前GameObject 方便的父子關系還不能在Unity ECS中使用，所以我們需要先記錄槍口的位置。

首先定義武器：

接著定義子彈組件，制作子彈預制體的流程和上文一樣，這里就不贅述了：

再定義一個作刪除標簽功能的組件：DeleteTag，為了盡量避免頻繁的結構性變化（增刪組件等），我們需要在可以被刪除的物體的預制件上添加這個組件，并將其lifeTime設置為1 :

這樣的話，我們就可以定下規(guī)則，當物體身上DeleteTag組件的lifeTime<=0時，系統(tǒng)會將其刪除：

子彈的生命會不斷減少，所以BulletSystem中需要自行對lifeTime 做減法：

WeaponSystem，不同槍械的子彈生命周期也不同，手槍子彈為1s，霰彈槍0.5f：

在主角和敵人身上分別掛上Weapon組件，主角便可以使用兩種武器了，敵人也能自動發(fā)射子彈了：

接下來就要用到ECS中新版的物理組件了，我們先在組件中設置子彈和敵人的碰撞層級，保證同類物體不會觸發(fā)碰撞事件，只有子彈和敵人碰撞會觸發(fā)事件：

這里搜索資料后發(fā)現(xiàn)比較簡單的做法是去定義一個Job繼承ITriggerEventsJob接口，去接收事件，但由于Job中是并行處理數(shù)據(jù)，遇到了新的問題，由于代碼比較長，上部分偽代碼來說明：

圖中代碼的意思大概是這樣：當接收到世界中發(fā)生的碰撞事件后，首先Job會判斷碰撞物屬于哪個ComponentGroup，如果Enemy，扣一滴血；包含Bullet，則直接銷毀子彈實體，但實際上寫完運行確遇到了這樣的問題：

可以很明顯的看到，第二次子彈打中物體時，觸發(fā)了兩次碰撞事件。造成這個原因是因為：在Unity ECS系統(tǒng)中，刪除子彈實體的操作并不是立即執(zhí)行的，對于使用EntityCommandBuffer執(zhí)行刪除操作的時序問題，有疑惑的小伙伴可以看這篇文章：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/328218005

刪除子彈實體的操作并非立即執(zhí)行，同時刪除子彈實體的操作和TriggerJob也是并行的（不在同一線程，兩者先后順序不確定），所以可能會出現(xiàn)圖中的狀況(箭頭長度代表時間長度)：

為了解決這個問題，我首先的思路是為子彈增加一個bool值記錄它的狀態(tài)，如果接觸到敵人，再次觸發(fā)碰撞事件時會直接返回，代碼如下：

結果連續(xù)觸發(fā)碰撞事件時，直接報錯The entity does not exist，bullet Group 中并不包含這個引發(fā)碰撞的子彈：

造成這個的原因也比較好猜，當我們執(zhí)行刪除子彈實體的代碼時，子彈實體并不會立即刪除，而是要等到EntityCommandBufferSystem回放命令時統(tǒng)一調度，所以已經子彈可能已經被系統(tǒng)標記為空，自然不在BulletGroup中了，自然也找不到該實體。

解決問題思路還有很多，我們當然可以在代碼中修改Collision Filter，或是關閉子彈的碰撞事件來達成效果。。但實際上這兩種操作都非常麻煩，目前Dots還沒有這么的自由。

在嘗試過上述做法后，我所想到的一個簡單的思路：在發(fā)生碰撞時，將子彈挪到一個看不見位置去，這樣就不會造成多次觸發(fā)碰撞事件；

同時每個子彈都有自己的生命周期，所以也可能發(fā)生子彈生命到了，被標記刪除，但又剛好觸發(fā)碰撞的情況。為了避免這樣的沖突，我們需要在每個Group中都對子彈進行HasComponent判定，子彈刪除代碼如下：

最后再做個敵人被擊退的效果，給敵人添加BeatBack組件，每次被子彈擊中時，敵人都會獲得一個持續(xù)衰減的速度，被連續(xù)擊中時，獲得的加速度也會逐漸衰減：

BeatBackSystem ：

完整TriggerEventSystem代碼如下：

6：粒子與音效

目前Particle System 也能正常的轉換為Entity ,但和physic shape等組件一樣，它們還并沒有那么方便使用，所以這里采用了和子彈組件一樣的策略，寫了一個粒子生命周期的組件，在單獨的系統(tǒng)去處理，也不過多贅述了。

至于聲音，沒必要轉換為實體，正常使用就好了~

最后來個全家福，1000個大漢圍攻主角（最初版本，除了物理碰撞基本沒跑多線程，但還是不卡，就是玩）：

工程地址：

https://github.com/ydwj/Unity-ECS-FpsGame

ps：工程里面下的商店的免費素材有點大~

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