ECSLite Quadtree Systems

Расширение для ecslite, которое содержит реализацию структуры quadtree, адаптированную под ECS, а так же системы для работы с ней. Не зависит от движка и каких либо сторонних библиотек, кроме ECSLite. В работе систем нет аллокаций (аллокации только на стадии кэширования)

Зависимости

ecslite

ecslite-threads

Установка

В виде unity модуля

Поддерживается установка в виде unity-модуля через git-ссылку в PackageManager или прямое редактирование Packages/manifest.json:

"com.nenuacho.ecslite.quadtree-systems": "https:/nenuacho/ecslite-quadtree.git",

Интеграция

Для работы систем необходимо создать сервис QuadTreeService с подходящими параметрами

var quadSvc = new QuadTreeService(new QuadBounds(Vector2.Zero, new Vector2(1000, 1000)));

Для этого сервиса корень quadtree будет расположен в нулевой координате и иметь ширину и высоту 1000. Так же в него можно передать максимальное кол-во сущностей на квадрат, после которого произойдет разделение (по умолчанию 3)

var quadSvc = new QuadTreeService(new QuadBounds(Vector2.Zero, new Vector2(1000, 1000)), 2);

На данный момент реализованны 2 системы:

1. QuadTreeBuildSystem - система построения дерева
2. QuadTreeFindNearestSystem - система поиска ближайшей сущности

Система построения дерева должна отрабатывать до системы поиска

           _systems
                .Add(new QuadTreeBuildSystem(quadSvc))
                .Add(new QuadTreeFindNearestSystem(quadSvc))
                .Init();

Эти системы будут обрабатывать все сущности с компонентом PositionWithNearestEntityComponent.

Поскольку система QuadTreeFindNearestSystem является многопоточной, в неё можно передать размер чанка, это будет число сущностей на поток (по умолчанию 300)

           _systems
                .Add(new QuadTreeBuildSystem(quadSvc))
                .Add(new QuadTreeFindNearestSystem(quadSvc, 200))
                .Init();

Если нужен кастомный фильтр, его так же можно передать в контрукторе систем

           _systems
                .Add(new QuadTreeBuildSystem(quadSvc, myFilter))
                .Add(new QuadTreeFindNearestSystem(quadSvc, 200, myFilter))
                .Init();

при этом PositionWithNearestEntityComponent является обязательным компонентом в фильтре

Использование

1. Создать сущности с компонентом

public struct PositionWithNearestEntityComponent
    {
        public Vector2 Position;
        public (Vector2 Position, int Entity) NearestEntity;
    }

2. До работы систем из этого расширения актуализировать Position этих компонентов

3. После работы QuadTreeFindNearestSystem, можно использовать найденные данные для дальнейших задач, например:

    public class DrawSystem : IEcsRunSystem
    {
        private EcsFilterInject<Inc<PositionWithNearestEntityComponent>> _filter;

        public void Run(IEcsSystems systems)
        {
            foreach (var e in _filter.Value)
            {
                ref var quadNearest = ref _filter.Pools.Inc1.Get(e);
                Debug.DrawLine(quadNearest.Position.ToUnityVec(), quadNearest.NearestEntity.Position.ToUnityVec(), Color.red);
            }
        }
        ...

GIF

Примечание

Поскольку операция поиска ближайших сущностей может быть ресурсоемкой, не следует производить поиск каждый кадр, лучше подобрать более длительный интервал. А с интервалами поможет Interval Systems