目录

• 前言
• DOTS是什么？
• • 核心Package
  • 游戏功能相关Package
• 谁需要关注DOTS？
• DOTS可以应用到哪些地方？
• 为什么需要DOTS

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前言

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本文是Metaverse大衍神君的《DOTS之路》系列课程的学习笔记

DOTS是什么？

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Data-Oriented Technology Stack(面向数据的技术栈)

从字面意义上来说DOTS是面向数据的技术栈

实际上Dots是由Unity的五个核心Package组成
它定义了一种全新的Unity代码编写模型
并在这些核心包之外提供了额外的游戏功能相关的Package和工具
是Unity下面向数据设计与编程的一整套解决方案

核心Package

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• The C# Job System：
  • 提供快速、安全和使用简单的编写多线程方式
• The Brust Compiler
  • 优化C#代码的编译器
  • 可以编译生成比通过Mono或IL2CPP更快的代码
  • 并不止为DOTS而存在，同样可以编译Unity中的任何代码
• Unity Mathematic
  • 一套可以在Job System中使用的数学库
  • 在Brust编译的代码中是经过特别优化的
• Unity Collections
  • 提供常见的集合类型(列表、哈希映射表等)
  • 内存分配属于非C#托管类型
  • 可以在Brust编译代码中的Job System中使用
  • 这些基类类型支持安全检查，有助于他们在Job System中安全使用
• Entities(Entity-Component System)
  • Entity对象是比GameObject更轻量、更高效的替代品
  • Entity并不承担任何代码
  • Conpoment只是片段数据集合
  • Entity和Componment都由System对应的代码单元处理

游戏功能相关Package

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• Entities.Graphics(1.0版本之前的Hybird Renderer)
  • 支持URP和HDRP的Entity渲染解决方案
  • 并不是为了优化GPU而是优化CPU上的性能而设计的
• Netcode
  • 建立在五个核心包上的DOTS网络解决方案
  • 提供网络多人服务器功能、客户端预测等相关功能
• Physics
  • 建立在五个核心包上的DOTS物理解决方案
  • 支持两个后端
    • Unity Physics(默认)
      • 无状态的确定性物理库
      • 适合多人网络游戏
    • Havok Physics
      • 有状态但不具备确定性的物理库
      • 更稳定功能也更强大
• Animation(开发中)
  • 支持DOTS的Animation包
• Audio(开发中)
  • 支持DOTS的音乐相关包

谁需要关注DOTS？

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• 技术负责人
  • 在技术选型与Unity项目中是否使用DOTS的重要决策人
• 处理游戏逻辑部分的开发人员
  • 需要非常了解DOTS的代码编写与设计方式
  • 了解Brust编译的细节
• 处理网络通信部分的开发人员
  • 需要非常了解DOTS的代码编写与设计方式
  • 了解Brust编译的细节
• 处理动画部分的开发人员
  • 了解动画扩展包的使用
• 处理物理模拟部分的开发人员
  • 了解物理扩展包的使用
• 开发工具与工作流相关内容的开发人员
• 技术美术
• DOTS相关工具与插件的开发人员

DOTS可以应用到哪些地方？

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多线程加载、通讯，以及充分利用多核并行计算的游戏类型

• 具有大世界流式加载的游戏
• 具有复杂的大规模模拟的游戏
• 具有多种网络类型的多人联机游戏
• 具有需要客户端模拟预测的网络游戏，如FPS

总之，只要是CPU Bound类的游戏都可以考虑用DOTS做并行优化

为什么需要DOTS

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• CPU、GPU、Memory以及带宽的发展速度的不均衡
  • 添加高速缓存结构Cache内存层级结构去弥补(L1、L2、L3级的CPU缓存)
  • 面向数据编程本身是对缓存友好的，可以极大程度增加缓存Cache的命中，提高效率
• 摩尔定律 的延续与现代CPU设计主要依靠的是
  • 越来越好的工艺
  • 越来越多的核
  • 分工越来越细的处理单元与存储
  • SIMD/SIMT

• 并行编程的发展，要么依赖特地的硬件，要么是针对科学计算设计的，几乎无法集成到Unity中
  • OpenMP
  • TBB(Intel Threading Building Blocks)
  • CUDA(Compute Unified Device Architecture)
  • OpenCL(Open Computing Language)
  • MPI/OpenMPI(Message Passing Interface)