（本文作者 @对马骑马使用炎拳 ）

大家好，我是炎拳。

这次我们来使用Unity ECS系统制作一个俯视角度的射击游戏。虽然现在网上有不少ECS的资料和项目，但是制作时又和实际游戏需求有较大差距。在制作这个小游戏的过程中我遇到了很多ECS特有的问题，也给出了还可以的解决方案，相信能通过实例让大家了解到ECS的优缺点是什么。

（文章不会再解释Unity DOTS的一些基本概念，感兴趣的朋友可以查阅文档了解）。

本游戏具体玩法如下：

1：完全使用键盘控制，WASD键控制角色方向移动，j 键控制射击。（这样做主要为了简化游戏输入逻辑）

2：玩家有手枪和霰弹枪两种武器形态，按Q切换。

3：当敌人低于一定量，会在玩家一定距离周围生成敌人。敌人会朝玩家移动并射击玩家。

4：玩家和敌人都有生命值，中弹后生命减少，减为0的时候死亡

这里放下Unity和相关Package版本，以免误导后来者：

• 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：准备工作

这里不过多赘述，可以移步我的上一篇文章，前四步都是一样的：

2.创建主角

先简单搭建场景，再创建主角。

首先建一个平面，扔上贴图，再建个圆圆胖胖的主角，添加物理组件Physics Shape 和Physics Body：

Physic Shape的碰撞框同样可以在场景中进行编辑，你也可以点击Fit to Enabled Meshs来直接适配：

以及实体转换组件，Convert To Entity：

我们需要其中主角能被敌人的子弹打中并获取碰撞事件，所以点击Collision Response，选择Raise Trigger Event （ 开启触发器事件），并点击PhysicBody的Motion Type，选择Kinematic ：

3：主角移动和摄像机跟随

首先为主角创建一个Component，包含初始速度：

将组件挂到主角身上，speed设为10，再单独创建一个System，控制主角移动：

相机不支持转换为Entity，所以我们还是用老办法做一个跟随脚本，通过查找包含CharacterComponent的Entity，获取其Translation，得到主角位置，进行跟随，代码如下：

最后给主角手里整把枪，OK，现在主角已经能跑了：

4：实现敌人角色

敌人造型和玩家基本一致，由于玩家需要随时找到并攻击玩家角色，所以需要在定义它的Componnet 中存一个玩家Entity的引用:

首先我们需要在主角身旁一定范围外生成这些这些敌人，方便起见，我们可以在场景中创建一个管理类，存一个已经转换成实体的的敌人预制体，每次生成的时候直接按照这个模版生成即可，代码如下：

EnemySystem负责控制敌人追踪主角，并在敌人数量少于一定量时生成新的敌人：

点击运行，敌人也生成出来并开始工作了：

5：子弹，死亡，机器人

接下来我们要定义武器和子弹。虽然Convert to Entity会把面板的物体的子物体也转换为Entity，并在Entity Debugger中可以看到，但目前GameObject 方便的父子关系还不能在Unity ECS中使用，所以我们需要先记录枪口的位置。

首先定义武器：

接着定义子弹组件，制作子弹预制体的流程和上文一样，这里就不赘述了：

再定义一个作删除标签功能的组件：DeleteTag，为了尽量避免频繁的结构性变化（增删组件等），我们需要在可以被删除的物体的预制件上添加这个组件，并将其lifeTime设置为1 :

这样的话，我们就可以定下规则，当物体身上DeleteTag组件的lifeTime<=0时，系统会将其删除：

子弹的生命会不断减少，所以BulletSystem中需要自行对lifeTime 做减法：

WeaponSystem，不同枪械的子弹生命周期也不同，手枪子弹为1s，霰弹枪0.5f：

在主角和敌人身上分别挂上Weapon组件，主角便可以使用两种武器了，敌人也能自动发射子弹了：

接下来就要用到ECS中新版的物理组件了，我们先在组件中设置子弹和敌人的碰撞层级，保证同类物体不会触发碰撞事件，只有子弹和敌人碰撞会触发事件：

这里搜索资料后发现比较简单的做法是去定义一个Job继承ITriggerEventsJob接口，去接收事件，但由于Job中是并行处理数据，遇到了新的问题，由于代码比较长，上部分伪代码来说明：

图中代码的意思大概是这样：当接收到世界中发生的碰撞事件后，首先Job会判断碰撞物属于哪个ComponentGroup，如果Enemy，扣一滴血；包含Bullet，则直接销毁子弹实体，但实际上写完运行确遇到了这样的问题：

可以很明显的看到，第二次子弹打中物体时，触发了两次碰撞事件。造成这个原因是因为：在Unity ECS系统中，删除子弹实体的操作并不是立即执行的，对于使用EntityCommandBuffer执行删除操作的时序问题，有疑惑的小伙伴可以看这篇文章：

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

删除子弹实体的操作并非立即执行，同时删除子弹实体的操作和TriggerJob也是并行的（不在同一线程，两者先后顺序不确定），所以可能会出现图中的状况(箭头长度代表时间长度)：

为了解决这个问题，我首先的思路是为子弹增加一个bool值记录它的状态，如果接触到敌人，再次触发碰撞事件时会直接返回，代码如下：

结果连续触发碰撞事件时，直接报错The entity does not exist，bullet Group 中并不包含这个引发碰撞的子弹：

造成这个的原因也比较好猜，当我们执行删除子弹实体的代码时，子弹实体并不会立即删除，而是要等到EntityCommandBufferSystem回放命令时统一调度，所以已经子弹可能已经被系统标记为空，自然不在BulletGroup中了，自然也找不到该实体。

解决问题思路还有很多，我们当然可以在代码中修改Collision Filter，或是关闭子弹的碰撞事件来达成效果。。但实际上这两种操作都非常麻烦，目前Dots还没有这么的自由。

在尝试过上述做法后，我所想到的一个简单的思路：在发生碰撞时，将子弹挪到一个看不见位置去，这样就不会造成多次触发碰撞事件；

同时每个子弹都有自己的生命周期，所以也可能发生子弹生命到了，被标记删除，但又刚好触发碰撞的情况。为了避免这样的冲突，我们需要在每个Group中都对子弹进行HasComponent判定，子弹删除代码如下：

最后再做个敌人被击退的效果，给敌人添加BeatBack组件，每次被子弹击中时，敌人都会获得一个持续衰减的速度，被连续击中时，获得的加速度也会逐渐衰减：

BeatBackSystem ：

完整TriggerEventSystem代码如下：

6：粒子与音效

目前Particle System 也能正常的转换为Entity ,但和physic shape等组件一样，它们还并没有那么方便使用，所以这里采用了和子弹组件一样的策略，写了一个粒子生命周期的组件，在单独的系统去处理，也不过多赘述了。

至于声音，没必要转换为实体，正常使用就好了~

最后来个全家福，1000个大汉围攻主角（最初版本，除了物理碰撞基本没跑多线程，但还是不卡，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费素材有点大~

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