UE5的ECS：MASS框架(三)

前面两篇基本上已经把MASS的ECS基础框架都说清楚了。其中最关键的部分：Fragment/Tag等对应的就是传统ECS中的Component，Processor对应的就是传统ECS中的System，而上层的MassGameplay，MassAI，MassCrowd都是基于底层的ECS框架做出来的Gameplay框架，这一篇主要来说下MassGameplay框架的实现。

可以看到MassGameplay的源码中有很多文件夹，看里面代码的结构也基本上差不多，其中比较关键的是都有一个Trait文件，一个Processor文件，这里每个文件夹其实就对应的一个广义上的功能以及配套设施。

Trait和Processor

每个Trait可以看到都是从UMassEntityTraitBase继承下来的。这个Trait可以翻译成特征，从概念上来说就类似于C++的type_traits，一个对象只要会游泳，会呱呱叫，我们就可以说这个对象是鸭子，这里的游泳和呱呱叫就是鸭子的特征。Mass中的Trait，我们看到继承下来的实现，都会有一个BuildTemplate函数，函数中就是在配置Component，所以这个特征，其实就是配置一组Component的模板。可能直接这样说还是有些难理解，我们可以打开MassMovement这个文件夹来看，先看MassMovementTrait的BuildTemplate函数

就有上面这4个Fragment(底下还有一些其他的Component，截图不全)，当我们创建Entity时如果用到了这个Trait，那么entity都会自动挂上这些Fragment。

而对于每个Processor，我们上一篇就已经知道了，都需要配置Requirement，可以打开MassMovementProcessors看到，需要下面这些Fragment来执行逻辑

这里就说明了，如果Entity需要Mass的Movement(移动功能)，就必须保证Entity有上面这些Requirement，比如速度，Transform，Force等，而上面的Trait说明，当Entity用了Mass的Movement(移动功能)，这些Entity上就会添加上这些新的Fragment或tag等。

我们看到，每个文件夹中的Trait里的Fragment可能有重复，比如Transform很多文件夹里的Trait都会挂，但实际上真正挂到Entiy上时只会有一份，从源码可以看到在模板内部已经做了去重（MassEntityTemplate.h）。

这些Trait我们看到本身也是UObject，在实际使用的时候并不是直接在C++代码里Add到Entity上，而是通过蓝图配置完成。为了方便配置，Mass也封装了一个叫做MassEntityConfigAsset的资源，可以在这个资源内设置Entity所需要的所有Trait，这样在Entity创建时就会自动挂好对应的Component了。

我们可以在内容浏览器里直接创建，如下：

点右键->其他->数据资产

选择MassEntityConfigAsset

创建好了之后，我们就可以打开配置，点开EntityConfig，在Traits这一块添加不同的Trait，比如需要显示就可以挂上Visualization，需要移动就可以挂上Movement等。

最上面的Parent可以配置上一级配置，也就是说这个MassConfig是可以像蓝图那样继承的，Parent里配置的Trait也会一起生效，这样当Entity类型很多，但配置只有少量不同，就不需要重复配置大量一样的Trait，只需要把相同的Trait放到单独的配置资源里，让不同的配置都以这个资源作为Parent即可。

每个Trait也需要再额外设置内部单独的参数，比如第一个Crowd Visualization

可以看到，配置High/Low Res Template Actor。以及不同LOD切换距离和其他参数等，这样当我们生成Entity的时候，近处的Entity就会自动使用High Res的配置创建Actor，稍远一些就会用Low Res的，更远的会退化成一个大的InstanceStaticMesh类型的合批对象，当然这里只是配置，具体怎么生效并在运行时候切换的下面会说。

当然比如Movement等Trait也有自己单独的配置。当所有配置都填好了，我们只要拿着这个配置去创建Entity，那么就会自动有了这些组件对应的功能，而我们配置好的Processor因为内部会配置Requirement，只要能匹配到Component就会自动执行。所以，现在剩下来的问题就只有怎么创建Entity，以及配置对应的Processor了。

Spawner

Mass已经为实现基本gameplay提供了很多Component和System以及对应的配置方式，那么ECS里最关键的就剩Entity了，AMassSpawner就是为了创建Entity而提供的对象。可以看到这个类是以A开头的，所以本身是需要拖拽到场景里来使用的。我们直接给场景里拖入一个MassSpawner，可以看到图标是一群小人。

在右边的属性面板里，可以填入需要Spawn的Entity数量，然后把刚才配置的Config拖入，可以看到这里Config配置也是数组的形式，说明支持多个Config。比如你想Spawn多种怪物，就可以通过多个配置来实现。每个配置还可以设置一个Proportion，就会把上面Count数量按照这个概率使用对应的Config。

除了上面的配置，这里还有另外一个生成器的配置，点开后可以看到支持两种类型。因为我们一下要刷出来很多个Entity，那这些Entity肯定不可能放在和Spawner同一个位置上叠在一起，因此需要这个位置生成器来指定位置。

我们选择EQS的方式来生成我们的Spawn位置。EQS也是虚幻引擎提供的另一套场景查询系统，和行为树差不多。具体可以看这一个官方文档来了解场景查询系统概述 | 虚幻引擎文档 (unrealengine.com)，这里不多说。

我们还是右键创建一个。然后随便拖一个查询就好，比如我拖了个OnCircle，这样在创建Entity时就会排一圈。当然实际业务可以按照自己需求来做到很复杂的效果，这里只是简单举例。

最后把这个配置拖回去。

底下可以看到也有概率设置，也可以配置多种生成器。

比如再加一个ZoneGraph SpawnPoints的。这个是Mass内部提供的，本质还是生成一堆点给Entity的创建指定初始位置用，有兴趣也可以自行了解，这里也不多介绍了。

最后有一个参数叫做Auto Spawn on Begin Play。勾上就会在BeginPlay的时候自动刷Entity，如果不勾上就需要自己的代码里手动刷。下面两个函数就分别是刷怪和销毁，是AMassSpawner的成员函数，自己业务可以在C++或蓝图中调用。

DoSpawing内部代码可以看到，就是调用上面的生成器，得到前面指定Entity个数的点，然后调用下面这几个函数，创建或销毁Entity。创建entity后，也会根据配置和概率把对应的fragment，tag等挂到entity上

在创建时候也会批量执行SpawnDataInitalizer，这里就会在场景里对应的位置上Spawn出Actor，当然前提是Component上要有Actor组件，也就是下面这个Fragment。

这个fragment组件可以看到继承FObjectWrapper Fragment，这个基类其实就是把ECS和UE原本的UObject关联起来的桥梁，UObject的指针会保存在Fragment上面，这样ECS就可以使用Actor了，和unity3d的ECS做法完全一样。Mass默认的功能都没有挂actor，因此可以自己写个挂Actor的Trait配置到EntityConfig里。不挂这个是生成不出来的，因为负责在场景里显示的Processor依赖这个组件，如下图。

其他组件和Processor关系也是需要自己自行匹配，ECS的规则就是这样，这里就不多说了，如果还不了解可以看上一篇。

根据配置切换Actor和ISM的代码，也在这个Processor的UpdateRepresentation函数里，可以自行阅读。这样就实现了Actor在近处是高模，稍远退化成低模，再远处都退化成一堆instance的静态网格功能。下图黑客帝国游戏Demo里那海量的载具，每辆都能开的奥秘，就在UpdateRepresentation这个函数里。

Schematic

最后，像常规的ECS一样，为了让整个系统跑起来，我们需要一个System的执行列表，用来配置所有的Processor（也就是传统ECS的System执行表）。UMassSchematic就是用来做这件事的。

创建之后打开，就可以进行配置了

游戏启动就会按照这里配置的规则执行里面的Processor，可以看到这块跟传统ECS配置全局的System执行流程图基本没有区别。能指定每个Processor在Tick的哪个阶段执行，如上面都是PrePhysics。最后执行就会刷出来了。

最后也感谢公司内一个匿名和我交流Mass的同学（这个同学目前失联），他提供了一个简单的刷怪流程作为参考，最后这个一群小白人图片就直接用了他流程里的图。我按他流程简单跑了一遍，对研究Mass源码确实帮助很大。总的来说目前Mass框架已经做的比较完善了，但毕竟还处于体验阶段不建议正式项目使用，如果不加新的component，用蓝图不写C++完全可以玩。我本来想搞一个复杂一些类似刺客信条大革命，多级LOD的骨骼Mesh的NPC以及对应简模（下面这样），彻底用Mass这个框架做个深度测试，但是这段时间由于一些个人原因（生病）没有精力去做这件事了，不清楚深度使用会不会有什么坑，也希望看了这篇文章有兴趣的同学去尝试一下，如果碰到了坑可以一起交流。