渲染引擎之ECS架构介绍

news2024/9/28 20:14:57

 1.什么是ECS?

  1. 我们先简单地介绍一下什么是ECS:
  • E -- Entity 实体,本质上是存放组件的容器
  • C -- Component 组件,引擎所需的所有数据结构
  • S -- System 系统,根据组件数据处理逻辑状态的管理器

    ECS全称Entity-Component-System,即实体-组件-系统,是一种软件架构模式。其中的Component组件用来存放数据,不能实现任何处理状态相关的函数,而System系统不可以自己去记录维护任何状态。说的通俗点,就是组件放数据,系统来处理。这么做的好处,就是为了尽可能地让数据与逻辑进行解耦可以降低代码复杂度。与此同时,一个良好的数据结构设计,也会以增加CPU缓存命中的形式来提升性能表现。

    ECS架构看起来就是这样子的。先有个场景,它是系统(system)和实体(Entity)的集合。而实体就是一个ID,对应了组件(Component)的集合。组件用来存储数据并且没有任何的行为(Behavior)。System有行为但是没有数据。

    与传统的”类-继承”奉行的“我是什么”不同,基于组件化的ECS架构更强调的是“我有什么”,是一种组合优先的编程模式。使用组合而非继承,会使代码更具灵活性。

        对于很多人来说,ECS只是一个可以提升性能的架构,但是我觉得ECS更强大的地方在于可以降低代码复杂度。

MVC与ECS比较:

(1)MVC也好ECS也好他们都是一种编程的范式,或者说你组织代码的方式。然而他们的层面不同,也就是说不是一个层面的东西。

(2)MVC是一种分层的针对UI交互的设计,而ECS是一种处理对象关系的方式。

  • (3)ECS其实更是解耦的终极方案,处理更复杂问题的一种更好的方案。另一方面MVC并不是不关注数据驱动,想要使用好MVC数据的驱动也是必须的才能更好的解耦。只不过MVC更关于也更适用于UI方面的交互罢了,当然这也是一种经验模型,后来的MVP以及MVVM都是一种优化或者特别场合的提升。
  • 这两种架构方式并不冲突,可以视情况并同时使用。MVC比较实用于UI交互的设计,ECS比较适用于处理游戏物体间的业务逻辑关系。

2.ECS框架思想

数据都放在一边,需要的时候就去用,不需要的时候不要动。ECS 的本质就是数据和操作分离。传统OOP思想常常会面临一种情况,A打了B,那么到底是A主动打了B还是B被A打了,这个函数该放在哪里。但是ECS不用纠结这个问题,数据存放到Component种,逻辑直接由System接管。借着这个思想,我们可以大幅度减少函数调用的层次,进而缩短数据流传递的深度。

3.ECS遵循原则

  • 设计并不是从Entity开始的,而是应该从System抽象出Component,最后组装到Entity中。
  • 设计的过程中尽量确保每个System都依赖很多Component去运行,也就是说System和Component并不是一对一的关系,而是一对多的关系。所以xxxCOM不一定有xxxSys,xxxSys不一定有xxxCOM。
  • System尽量不改变Component的数据。

4.ECS的优缺点

    优势

  • 数据和逻辑分离,耦合度低
  • 用组合代替继承,复用度高
  • 较容易进行性能优化
  • 由于所有的数据都在Component中,如果能够在内存中以合理的方式将所有Component聚合到连续的内存中,这样可以大幅度提升CPU缓存的命中率 
  • 因为System之间已经完全解耦,所以理论上可以为每个System分配一个线程来运行 

    劣势

  • 需要一定的学习成本,需要适应ECS的思考方式
  • 需要花费更多的时间在代码结构的设计上

5.总结

  • 依赖于抽象而不依赖于具体
  • 减少依赖、降低耦合
  • 尽量使用组合而不是继承

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1908934.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

免费压缩pdf文件大小软件收费吗?pdf如何压缩文件大小?12款压缩应用推荐!

在数字化时代,PDF文件因其跨平台、格式统一的特点而广受欢迎。然而,随着文件内容的增加,PDF文件的大小也逐渐增大,给存储和传输带来了诸多不便。因此,寻找一款合适的PDF压缩软件成为了许多用户的需求。本文将详细介绍1…

阿里开源语音理解和语音生成大模型FunAudioLLM

近年来,人工智能(AI)的进步极大地改变了人类与机器的互动方式,例如GPT-4o和Gemin-1.5等。这种转变在语音处理领域尤为明显,其中高精度的语音识别、情绪识别和语音生成等能力为更直观、更类人的交互铺平了道路。阿里开源…

# 昇思25天学习打卡营第10天 | 使用静态图加速

昇思25天学习打卡营第10天 | 使用静态图加速 文章目录 昇思25天学习打卡营第10天 | 使用静态图加速动态图的开启方式静态图的开启方式基于全局context的开启方式基于修饰器的开启方式 总结打卡 AI编译框架分为两种运行模式: 动态图模式: 计算图的构建和计…

C语言 | Leetcode C语言题解之第224题基本计算器

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; int calculate(char* s) {int n strlen(s);int ops[n], top 0;int sign 1;ops[top] sign;int ret 0;int i 0;while (i < n) {if (s[i] ) {i;} else if (s[i] ) {sign ops[top - 1];i;} else if (s[i] -) {sign -ops[top - 1…

android文本长按复制

android文本长按复制 &#x1f4d6;1. 长按直接复制✅步骤一&#xff1a;定义一个TextView✅步骤二&#xff1a;为TextView注册长按事件✅步骤三&#xff1a;弹出系统复制功能 &#x1f4d6;2. 长按弹框确认复制✅步骤一&#xff1a;定义一个TextView✅步骤二&#xff1a;封装P…

3d模型设计要注意什么?---模大狮模型网

展览3D模型设计作为现代展示和艺术表达的重要手段&#xff0c;不仅仅是简单的视觉元素&#xff0c;更是整个展览体验的核心。在这个领域&#xff0c;设计师需要综合考虑美学、功能性以及技术实现的多重因素。本文将探讨在展览3D模型设计过程中需要注意的关键要点。 一、美学与视…

70.WEB渗透测试-信息收集- WAF、框架组件识别(10)

免责声明&#xff1a;内容仅供学习参考&#xff0c;请合法利用知识&#xff0c;禁止进行违法犯罪活动&#xff01; 内容参考于&#xff1a; 易锦网校会员专享课 上一个内容&#xff1a;69.WEB渗透测试-信息收集- WAF、框架组件识别&#xff08;9&#xff09; 关于waf相应的识…

Java并发/多线程CompleteableFuture详解

目录 CompleteableFuture 创建 获得结果的方法 辅助方法 allOf和anyOf的区别 CompletableFuture 里大约有五十种方法&#xff0c;但是可以进行归类: 变换类 thenApply 消费类 thenAccept 执行操作类 thenRun thenApply/thenAccept/thenRun 结合转化类 thenCombine 结…

C++ 类和对象 构造 / 析构函数

一 类的6个默认成员函数&#xff1a; 如果一个类中什么成员都没有&#xff0c;简称为空类。 例&#xff1a; #include <iostream> class Empty {// 空类&#xff0c;什么成员都没有 }; 空类中真的什么都没有吗&#xff1f;并不是&#xff0c;任何类在什么都不写时&a…

使用预加载库优化 PostgreSQL 函数#postgresql认证

在 POSTGRESQL 中执行函数和过程 为了理解 PostgreSQL 的工作原理&#xff0c;我们首先要看一个简单的函数调用。下一个清单显示了一些简单的PostGIS代码&#xff1a; PgSQL test# timing Timing is on. test# SELECT * FROM hans.points WHERE id 1;id │ …

南大通用数据库-Gbase-8a-学习-44-DDLEVENT恢复

目录 一、环境信息 二、前景提要 1、情况描述 2、3号节点gc_recover日志截图 3、3号节点express日志截图 4、ddlevent截图 5、报错赋权语句分别在1节点和4节点执行 6、gcadmin 三、解决方法 1、描述 2、清理系统user表DDLEVENT 3、拷贝系统user表数据 &#xff08;…

【游戏客户端】大话slg玩法架构(一)滚动基类

【游戏客户端】大话slg玩法架构&#xff08;一&#xff09;滚动基类 大家好&#xff0c;我是Lampard家杰~~ 今天我们兑现诺言&#xff0c;给大家分享SLG玩法的实现j架构&#xff0c;关于SLG玩法的介绍可以参考这篇上一篇文章&#xff1a;【游戏客户端】制作率土之滨Like玩法 PS…

React -- useState状态更新异步特性——导致获取值为旧值的问题

useState状态异步更新 问题导致的原因解决办法进一步分析后续遇到的新问题 问题 const [isSelecting, setIsSelecting] useState(false);useEffect(() > {const handleKeyDown (event) > {if (event.key Escape) {if(isSelectingRef){//.......setIsSelecting(!isSele…

项目机会:4万平:智能仓,AGV,穿梭车,AMR,WMS,提升机,机器人……

导语 大家好&#xff0c;我是社长&#xff0c;老K。专注分享智能制造和智能仓储物流等内容。 如下为近期国内智能仓储物流相关项目的公开信息线索&#xff0c;这些项目具体信息会发布到知识星球&#xff0c;请感兴趣的球友先人一步到知识星球【智能仓储物流技术研习社】自行下载…

LeetCode热题100刷题9:25. K 个一组翻转链表、101. 对称二叉树、543. 二叉树的直径、102. 二叉树的层序遍历

25. K 个一组翻转链表 /*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), nex…

Java | Leetcode Java题解之第223题矩形面积

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution {public int computeArea(int ax1, int ay1, int ax2, int ay2, int bx1, int by1, int bx2, int by2) {int area1 (ax2 - ax1) * (ay2 - ay1), area2 (bx2 - bx1) * (by2 - by1);int overlapWidth Math.min(ax2, bx2) -…

代发考生战报:南京考场华为售前HCSP H19-411考试通过

代发考生战报&#xff1a;南京考场华为售前HCSP H19-411考试通过&#xff0c;客服给的题库非常稳定&#xff0c;考试遇到2个新题&#xff0c;剩下全是题库里的原题&#xff0c;想考的放心考吧&#xff0c;考场服务挺好&#xff0c;管理员带着做签名和一些考试说明介绍清楚&…

C++相关概念和易错语法(16)(list)

1.list易错点 &#xff08;1&#xff09;慎用list的sort&#xff0c;list的排序比vector慢得多&#xff0c;尽管两者时间复杂度一样&#xff0c;甚至不如先把list转为vector&#xff0c;用vector排完序后再转为list &#xff08;2&#xff09;splice是剪切链表&#xff0c;将…

AGAST (角点检测)

AGAST检测原理 AGAST(Adaptive and Generic Accelerated Segment Test)算法是Elmar于2010年提出的特征检测算法,改进了FAST(Features from Accelerated Segment Test)特征检测方法,使其具有更快的速度和更好的鲁棒性。AGAST算法提供了比FAST算法更详细的特征标记方式和判断依…

读人工智能全传07智能体

1. 布鲁克斯革命 1.1. 随着科学认知的发展&#xff0c;有时候旧有科学体系会面临全盘崩溃的危机&#xff0c;新的科学体系诞生&#xff0c;取代传统的、既定的科学体系&#xff0c;这就意味着科学的范式将发生变化 1.2. 澳大利亚机器人学家罗德尼布鲁克斯(Rodney Brooks)&…