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2023-03-14 11:22:09 +08:00
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ecs-framework 的目标是成为功能强大的框架。它为您构建游戏提供了坚实的基础。它包括的许多功能包括:
- 完整的场景/实体/组件系统
- SpatialHash用于超快速的广相物理学查找。您永远不会看到它,因为它在幕后起作用,但是您仍然会喜欢它,因为它可以通过射线广播或重叠检查迅速找到您附近的所有事物
- SpatialHash是一种空间散列数据结构用于加速2D物理引擎的碰撞检测它能够将物体分割为多个小区域并快速查询每个区域内包含的物体从而大幅度提高碰撞检测的效率
- AABB圆和多边形碰撞/触发检测
- 高效的协程可在多个帧或动画定时中分解大型任务Core.startCoroutine
- 通过Astar和广度优先搜索提供寻路支持以查找图块地图或您自己的自定义格式 ( 参见 https://github.com/esengine/ecs-astar )
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## Scene/Entity/Component
框架的大部分围绕着实体组件系统ECS。ECS与您可能使用过的任何其他ECS均不同所以我为您再以下详细介绍
Scene表示游戏场景是所有实体组件的容器Entity表示游戏场景中的实体是组件的容器Component表示游戏实体中的组件包含实体的具体行为逻辑
### Scene
ECS的根源。可以将场景视为游戏的不同部分在适当的时间调用它们的方法。您也可以使用场景通过findEntity和findEntitiesByTag方法定位实体。
这是一个ECSEntity-Component-System框架的场景类用于管理游戏中的实体和处理器。它具有以下特点
场景可以包含一种称为场景组件的特殊类型的组件。 SceneComponent通过add / get / removeSceneComponent方法进行管理。可以将场景组件视为简化组件。它包含少量可重写的生命周期方法onEnabled / onDisabled / update / onRemovedFromScene。当您需要一个位于场景级别但不需要实体容器的对象时可以使用这些对象。
- 维护了一个实体列表和一个实体处理器列表,以便在游戏中轻松添加、更新和删除实体。
- 具有实体、组件和处理器的基本结构,可帮助您组织代码并实现分离的关注点。
- 可以添加和删除场景组件,这是一个特殊类型的组件,可用于实现场景范围的逻辑。
- 通过使用实体处理器,可以轻松地处理实体的更新和渲染。
- 可以搜索场景中的实体、组件和处理器,并根据需要添加或删除它们。
- 可以为实体分配唯一的标识符,以便在处理实体时轻松地跟踪它们。
### Entity
将实体添加到场景中/从场景中删除,并由场景进行管理。 您可以子类化Entity也可以只创建一个Entity实例然后向其中添加任何必需的组件通过addComponent然后通过getComponent检索。 在实体的最基本层次上,可以将其视为组件的容器。 实体具有一系列在整个生命周期中的不同时间被场景调用的方法
Entity 是ECS中的一个基础概念它代表了游戏中的实体。每个 Entity 都有唯一的 ID 和名称,可以在一个 Scene 中被创建、添加、删除和管理
实体生命周期方法:
- onAddedToScene在将所有未决的实体更改提交后将实体添加到场景中时调用
- onRemovedFromScene当实体从场景中移除时调用
- update只要启用了实体就会每帧调用
在一个 Entity 中,可以添加多个 Component 来实现不同的功能。例如Transform Component 用来表示实体的位置、旋转和缩放等变换属性,其他自定义的 Component 则可以实现各种具体的游戏逻辑。
实体上的一些关键/重要属性如下:
在 Entity 中,可以通过以下方法来管理 Component
- updateOrder控制实体的顺序。 这会影响在每个实体上调用更新的顺序以及标签列表的顺序
- tag随便使用它。 以后可以使用它在场景中查询具有特定标签Scene.findEntitiesByTag的所有实体
- updateInterval指定应多久调用一次此Entities更新方法。 1表示每帧2表示每两帧依此类推
- createComponent(componentType: new (...args) => T): T 用来创建并返回一个指定类型的 Component 实例
- addComponent<T extends Component>(component: T): T 用来添加一个已有的 Component 实例
- getComponent<T extends Component>(type: new (...args) => T): T 用来获取指定类型的 Component 实例。
- getComponentInScene<T extends Component>(type: new (...args) => T): T 用来获取指定类型的 Component 实例,但会在整个场景中搜索。
- tryGetComponent<T extends Component>(type: new (...args) => T, outComponent: Ref<T>): boolean 用来尝试获取指定类型的 Component 实例,并将结果存储在传入的 outComponent 参数中。
- hasComponent<T extends Component>(type: new (...args) => T): boolean 用来检查 Entity 是否有指定类型的 Component 实例。
- getOrCreateComponent<T extends Component>(type: new (...args) => T): T 如果 Entity 没有指定类型的 Component 实例,将会创建一个并返回。
此外,还可以通过 removeComponent() 方法来移除一个指定的 Component 实例,或者 removeAllComponents() 方法来移除 Entity 中的所有 Component 实例。
最后,在 Entity 中还可以通过 Tween 类来实现各种动画效果,例如 tweenPositionTo()、tweenScaleTo() 和 tweenRotationDegreesTo() 等方法。
以下是Entity类中一些关键和重要的属性
- scene实体所属的场景对象。
- name实体的名称。
- id实体的唯一标识符。
- transform实体的变换组件。
- components实体的组件列表。
- updateInterval实体更新间隔用于控制实体的更新频率。
- componentBits用于标记实体拥有哪些组件。
这些属性是Entity类中非常重要的它们可以用来操作和控制实体的行为和状态。其中transform和components属性是实体最为关键的组成部分前者用于操作实体的位置、旋转和缩放等变换信息后者用于添加、删除、查询和更新实体的组件信息。通过这些属性我们可以非常方便地构建出自己的游戏对象并实现一些基本的功能如移动、碰撞、动画、音效等。
### Component
组件添加到实体并由实体管理。 它们构成了您游戏的重点,并且基本上是可重用的代码块,这些代码决定了实体的行为方式
这是一个用于构建实体组件系统的基本组件类,所有其他组件都应该从这个抽象类派生。每个组件都可以与一个实体相关联,可以通过实体来访问其它组件
组件生命周期方法:
重要属性:
- initialize在创建组件并分配Entity字段但在onAddedToEntity之前调用
- onAddedToEntity在将所有未决组件更改提交后将组件添加到实体时调用
- onRemovedFromEntity当组件从其实体中移除时调用。 在这里进行所有清理。
- onEntityPositionChanged在实体位置更改时调用。 这使组件可以知道它们是由于父实体移动而移动的。
- update只要启用了实体和组件并且组件实现IUpdatable就会每帧调用
- onEnabled在启用父实体或组件时调用
- onDisabled在禁用父实体或组件时调用
- id: 组件的唯一标识符。
- entity: 附加此组件的实体。
重要方法:
- addComponent<T extends Component>(component: T): T将指定的组件添加到此组件所在的实体中。
- getComponent<T extends Component>(type: new (...args: any[]) => T): T获取指定类型的组件。
- getComponents(typeName: any, componentList?: any[]): any[]:获取指定类型的组件数组。
- hasComponent(type: new (...args: any[]) => Component): boolean判断实体是否包含指定类型的组件。
- removeComponent(component?: Component): void从此组件所在的实体中删除指定的组件如果未指定组件则删除此组件本身。
此外,组件还具有一些生命周期方法,例如 initialize()、onAddedToEntity()、onRemovedFromEntity()、onEntityTransformChanged()、onEnabled()、onDisabled() 等,这些方法可以根据需要在派生类中进行重写,以便在实体上添加或移除组件时执行相应的操作。
## Debug
Debug类提供日志记录。 Insist类提供各种断言条件。 您可以在整个代码中自由使用它们。
这是一个静态类 Debug它包含了一些方法用于打印调试信息。其中包含的方法如下
- warnIf(condition: boolean, format: string, ...args: any[]): 如果 condition 为 true则打印警告信息。
- warn(format: string, ...args: any[]): 打印警告信息。
- error(format: string, ...args: any[]): 打印错误信息。
- log(type: LogType, format: string, ...args: any[]): 打印指定类型的信息,可选的类型有 error、warn、log、info 和 trace。
该类的优点是它提供了一种统一的调试信息输出方式,可以帮助开发者更方便地输出调试信息,以便在调试时更快地定位问题。缺点是它的功能比较单一,只能输出调试信息,不能对调试信息进行更加复杂的处理。
## Flags
您是否喜欢将大量数据打包为单个number的功能但讨厌处理该数据的语法 Flags类可以为您提供帮助。 它包括用于处理number的辅助方法以检查是否设置了位以及设置/取消设置了它们。 处理Collider.physicsLayer非常方便。
这是一个静态工具类 Flags提供了一些位标志操作的方法
### 示例地址
#### [laya-demo](https://github.com/esengine/ecs-laya-demo)
#### [egret-demo](https://github.com/esengine/ecs-egret-demo)
- isFlagSet检查位标志是否已在数值中设置该标志未移位
- isUnshiftedFlagSet检查位标志是否在数值中设置该标志已移位
- setFlagExclusive设置数值标志位移除所有已经设置的标志
- setFlag设置标志位
- unsetFlag取消标志位
- invertFlags反转数值集合位
- binaryStringRepresentation打印 number 的二进制表示,方便调试 number 标志。
### 如何参与项目
#### Node.js版本
@@ -79,9 +111,6 @@ v10.20.1
3. 打包成js: `gulp build`
> 如遇到gulp未找到则先执行 `npm install gulp -g`
### 渲染集成框架
#### [cocos-framework](https://github.com/esengine/cocos-framework)
## 扩展库
#### [基于ecs-framework开发的astar/BreadthFirst/Dijkstra/GOAP目标导向计划 路径寻找库](https://github.com/esengine/ecs-astar)