February 18, 2019

最近对 ECS 框架的一些想法

我们的游戏引擎采用 ECS 框架。最近一年的开发,为 ECS 框架的应用积累了不少经验。我在 blog 上也写过数篇 ECS 相关的东西:

Lua 下的 ECS 框架

ECS 中的 Entity

最近两个月,结合过去的经验,我们对最初设计的框架做了较大的调整。这主要是源于对框架要解决的事情的更深入的理解,以及在实践过程中针对典型场景总结出来的模式。

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January 31, 2019

设计了一个数据格式

最近一段时间在忙着设计和实现我们游戏引擎用到的数据格式。

在此之前,我们一直在直接使用 lua 描述数据;但最近随着数据类型系统的完善,同事建议设计一种专有数据格式会更好。希望专用格式手写和阅读起来能比 lua 方便,对 diff 更友好,还能更贴近我们的类型系统,同时解析也能更高效一些。lua 的解析器虽然已经效率很高,但是在描述复杂数据结构时,它其实是先生成的构造数据结构的字节码,然后再通常虚拟机运行字节码才构造出最终的数据结构。这样的两步工作会比一趟扫描解析构造要慢一些且消耗更多的内存。

现有的流行数据格式都有一些我们不太喜欢的缺点:

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January 09, 2019

粒子系统的设计

因为需要为我们的 3d engine 添加特效系统的模块,我最近读了一篇文章:Efficient CPU Particle Systems 。文章的作者为很多 MMO / MOBA 游戏设计过粒子系统,其中最有名的是上古卷轴 Online 。所以我认为他的实践很有参考价值。

文章很长,夹杂着设计思路,优化,算法实现,渲染实现。对于我来说,由于过去我做过好几版粒子系统,所以读起来不太费力,很多细节可以直接略过,我今天写一篇 blog 把我认为文章中对我最有参考价值的部分列出来。

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January 08, 2019

一种 16 倍抗锯齿字体渲染的方法

昨天读了几篇文章,讲解了一种新的抗锯齿字体渲染的方法

我觉得颇有意思,就试着实现了一版 CPU 版本,想看看针对中文的效果。虽然最后觉得这个算法对游戏领域的实用性不大,不过还是挺有启发的。这里写写我对这个算法的理解,以及我所理解的算法局限性。

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December 18, 2018

lua 5.4 可能会增加 to-be-closed 特性

如果你有关注 lua 在 github 上的仓库,就会发现,最近一段时间增加了一个新特性:to-be-closed 的 local 变量。

鉴于历史上 lua 每次的大版本开发过程中都会增加很多有趣的特性,却无法保持到版本正式发布。本文也只是介绍一下这个有趣的特性,并不保证它一定会被纳入语言标准。正式的发布版中即使有这个特性,语法上也可能有所不同。

我认为 Lua 加入这个特性的动机是它缺乏 RAII 机制。过去,我们必须用 pcall 来确保一段代码运行完毕,然后再清理相关的资源。这会导致代码实现繁琐,几乎无法正确实施。比如,如果你用 C 函数申请了一块资源,期望在使用完毕后可以清除干净,过去就只能依赖 __gc 方法。但 gc 的时机不可控,往往无法及时清理。如果你把释放过程放在运行过程的末尾,是很难确定整个运行过程中没有异常跳出的可能,那样就无法执行最后的释放流程。

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December 03, 2018

惰性编译资源仓库中的源文件

我们的 3d engine 的资源仓库使用 Merkle tree 储存在本地文件系统中,我们称呼它为 vfs ,虚拟文件系统,其结构和 git 的仓库非常类似。关于这部分的设计,之前已写过好几篇 blog 了。

现阶段已完成的版本,已经做到把 lua 虚拟机和所有 C/C++ 实现的 lua 库静态编译打包为一个执行文件,可以零配置启动运行,通过网络远程访问一个 vfs 仓库,完成自举更新和运行远程仓库里的项目。

最近在开发的过程中,发现了一点 Merkle tree 的局限性,我做了一些改进。

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November 30, 2018

ECS 中的 Entity

我认为 ECS 框架针对的问题是传统面向对象框架中,对象数量很多而对象的特性非常繁杂,而针对对象的不同方面 aspect 编写处理逻辑会非常繁杂。每个针对特定的方面执行业务,都需要从众多对象中挑选出能够操作的子集,这样性能低下,且不相关的特性间耦合度很高。

所以 ECS 框架改变了数据组织方式,把同类数据聚合在一起,并用专门的业务处理流程只针对特定数据进行处理。这就是 C 和 S 的概念:Component 就是对象的一个方面 aspect 的数据集,而 System 就是针对特定一个或几个 aspect 处理方法。

那么,Entity 是什么呢?

我认为 Entity 主要解决了三个问题。

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