Unity DOTS

Glossary

诞生原因

Unity（before ECS）问题
- 脚本数据在内存中不连续
  - 影响Cache命中率
- 脚本中没必要的数据被提供了
  - Transform包括太多数据，然而使用的只有几个
- 数据耦合
  - 多个脚本调用同一GO
  - 脚本是引用类型
    - 产生GC
  - 脚本已经是很重量级的产物
    - 挂脚本就会额外产生耗时0.01s
    - 回调众多20+
  - 热更新不友好

使用

导入 HybridRenderer

ECS

组合模式

Entity

Constitute - a key - bind lots of component - 相同组件排列在连续内存，增大Cache命中 - 轻量级
entity->prefab
```
 EntityManager.CreateEntity()
```
prefab->entity
- proxy
- noproxy
- component
  - GenerateAuthoringComponent
- System
- Other
  - :IDeclareReferencedPrefabs,IConvertGameObjectToEntity
    Component
    - component
- :ICompionentData
  - 实质：struct数据存储
    - component≠monobeihavior
    - 无GC
    - Fuction无作用
- ISharedCompnentData
  - 比较
    - IEquatable
  - 结构体内容完全相同
  - e.g.
    - SharedMesh
      System

只关心Component
查找Component快
- 子主题 1

Script

  EntityQuery query=GetEntityQuery(typeof(COMPONENT1),typeof(COMPONENT2));
  var com1=query.ToComponetDataArrat<COMPONENT1>(Allocator.Temp);    

job system

优势
- 高效运行多线程代码
- before JobSystem
  - unity内部多线程，对外主线程
  - C#多线程只支持处理数据
- 利用多核

接口

IJob

 struct Job:IJob{
 };
 var job=new Job()
 JobHandle handle=job.Schedule();
 handle.Complete();

IJobParallelFor

 struct Job:IJobParallelFor{
 };
 //等待job完成
 handle.Complete()

优点
- 完全并行
- 数据加锁 ReadOnly
- 多线程数据存储

burst

优点：
- 生成高度优化的本地代码
- 编译器
- 基础
  - LLVM
    - IR抽象语言
    - 支持多语言
    - 开源
  - 后端编译
- 原理
  - 源代码->全段->优化器->后端->机器码
缺点:
- 只支持值类型
- LLVM对C# GC支持极差
e.g.
```
 [BurstCompile]
 struct job{
 };
```

mathematics库

原理：直接映射到硬件SIMD寄存器

原本cpu一个一个计算
现在可以一次性计算
原本Unity Math类不支持

HPC#，Hyper C#

GC

可以暂停
IL2CPP
- 模拟.Net GC
- 效率低于C++
  NativeArray
在C#层分配C++对象
主动释放
- 不需要C# GC
只用于值类型（float,int,uint,hort,bool…），enums，structs，普通类型指针
Dispose()
内存别名问题
- NativeArray禁止了内存别名
  - 不允许两个变量名执行同一地址
  - 禁止引用
- 数据存储一致性
  - 发生拷贝时直接在自身空间做修改
  - 改变任意变量不影响其他变量
    - 引用类型则不然，如string类型

ArcheType

made of chunks
- 容器
  - 16KB
- 不够再申请
内存连续性
Cache命中
- 每个实体的相同组件在内存中连续

World

组成
- EntityManager
- ComponentSystem
  - 主线程
  - JobComponentSystem
    - 同步点
      - 实体创建\销毁\组件添加删除
      - 主线程卡顿
  - IJobForEach<T1,T2>
- Archtype
create
- default
- new world()
多world间并行不互通
export scene to ecs
- Hybrid
- scene批量转换ECS工具
- 默认不支持Lightmap，需要自定义实现
- SubScene
  - World.GetOrCreateSystem()
  - 流式加载
    - LoadSceneAsync()
    - UnLoadScene()
    - GameObjectConversionUtilityConvertGameObjectHierachy()
- GO->ECS
- 只支持部分

Debug

Entity Debugger

其他

渲染
- theory
- Job准备数据 - 方法
- GPU Instancing
- CommandBuffer
- BatchRendererGroup
  - 强制镜头裁剪Job
  - 需要提供每个渲染物体的包围盒区域
    - 镜头裁剪相关
  - 没有1023数量限制
    - 内部调用自动Graphics.DrawMeshInstanced （前提：开启GPU In试探此难关）

问题
- 裁剪
  - 需要自定义
- Update每帧强制调用调用产生额外开销
  - Unity对物体的一些优化没有了：如不发生改变的物体
  - CommandBuffer
- 贴图烘培
  - https://www.bilibili.com/video/BV18J411t7G8/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.5
- 骨骼动画
  - 原理
    - GPU蒙皮
      - CPU拿到GPU蒙皮挂点
      - OpenGL ES3.0 API Transform Feedback 回传信息到CPU
      - Job实现（多线程）
    - animation instancing
      - 每帧骨骼及蒙皮信息烘焙到一张图
      - Shader uv动画
      - 问题
        
        挂点信息
        
        解决：editor编写脚本记录每帧挂点
      - 隐患
        
        GPU开销
        
        内存开销
        
        设备兼容
        
        需要支持GPU动画Fallback CPU动画
  - Job动画
    - AnimationScriptPlayable
      - 不需要AnimationController
优化
- Drawcall划分
- 原做法和DOTS混合使用
  - 原做法复制静态物体
  - 原做法转DOTS后MonoComponent会展城IComponent
    - 原做法转换后的组件原方法均无法使用
SHADER

Unity DOTS

Glossary

诞生原因

使用

ECS

Entity

Component

System

job system

多线程数据存储

burst

mathematics库

HPC#，Hyper C#

GC

NativeArray

ArcheType

World

Debug

Entity Debugger

其他