Unity3D DOTS场景流式加载技术

前言

在Unity3D DOTS（Data-Oriented Technology Stack）中实现场景流式加载（Streaming）是构建大型开放世界游戏的关键技术。以下是进阶实现的核心步骤和代码示例：

对惹，这里有一 个游戏开发交流小组，希望大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！

1. 子场景（SubScenes）划分

将大型场景拆分为多个子场景，每个子场景包含特定区域的内容。

操作：

在Hierarchy中创建SubScene GameObject
将相关GameObject拖入SubScene
启用Auto Load Scene属性（或手动管理加载）

2. 流式加载系统核心组件

复制代码

// 定义场景加载请求组件
public struct SceneLoadRequest : IComponentData
{
    public Entity SubsceneEntity; // 目标子场景实体
}

// 定义场景卸载请求组件
public struct SceneUnloadRequest : IComponentData
{
    public Entity SubsceneEntity;
}

// 场景加载状态标记
public struct SceneLoadedTag : IComponentData { }

3. 流式加载管理系统

复制代码

using Unity.Entities;
using Unity.Scenes;
using Unity.Transforms;

[UpdateInGroup(typeof(SimulationSystemGroup))]
public partial class SceneStreamingSystem : SystemBase
{
    private EntityQuery _newRequests;
    
    protected override void OnCreate()
    {
        // 创建请求的EntityQuery
        _newRequests = GetEntityQuery(typeof(SceneLoadRequest));
    }

    protected override void OnUpdate()
    {
        // 处理加载请求
        Entities
            .WithStoreEntityQueryInField(ref _newRequests)
            .ForEach((Entity entity, in SceneLoadRequest request) =>
            {
                // 异步加载子场景
                SceneSystem.LoadSceneAsync(World.Unmanaged, request.SubsceneEntity);
                EntityManager.AddComponent<SceneLoadedTag>(request.SubsceneEntity);
                EntityManager.DestroyEntity(entity); // 移除请求
            }).Run();

        // 处理卸载请求（类似逻辑）
        // ...
    }
}

4. 基于玩家位置的触发逻辑

复制代码

[UpdateBefore(typeof(SceneStreamingSystem))]
public partial class PlayerTriggerSystem : SystemBase
{
    protected override void OnUpdate()
    {
        float3 playerPos = SystemAPI.GetSingleton<LocalToWorld>(SystemAPI.QueryBuilder()
            .WithAll<PlayerTag>()
            .Build()).Position;

        Entities.ForEach((Entity entity, in SubScene scene, in SceneBounds bounds) =>
        {
            bool shouldLoad = math.distance(playerPos, bounds.Center) < bounds.Radius;

            if (shouldLoad && !SystemAPI.HasComponent<SceneLoadedTag>(entity))
            {
                EntityManager.AddComponentData(EntityManager.CreateEntity(), 
                    new SceneLoadRequest { SubsceneEntity = entity });
            }
            else if (!shouldLoad && SystemAPI.HasComponent<SceneLoadedTag>(entity))
            {
                EntityManager.AddComponentData(EntityManager.CreateEntity(),
                    new SceneUnloadRequest { SubsceneEntity = entity });
            }
        }).ScheduleParallel();
    }
}

5. 场景边界定义组件

复制代码

public struct SceneBounds : IComponentData
{
    public float3 Center;
    public float Radius; // 圆形区域检测，可替换为AABB
}

6. 高级优化技巧

层级加载（LOD式加载）：

public struct SceneLoadPriority : IComponentData
{
public int Level; // 0=高优先级，1=中，2=低
}
根据玩家距离动态调整加载优先级
异步加载批处理：

// 在SceneStreamingSystem中：
var requests = _newRequests.ToEntityArray(Allocator.Temp);
if (requests.Length > 0)
{
SceneSystem.LoadSceneAsync(World.Unmanaged,
requests, // 批量加载
new SceneSystem.LoadParameters { Flags = SceneLoadFlags.BlockOnImport });
}
内存管理：

使用[NativeDisableParallelForRestriction]进行跨chunk数据访问
通过SceneSystem.UnloadScene()及时释放内存
监控SceneSystem.LoadingStatus状态

7. 调试与性能分析

可视化调试工具：

#if UNITY_EDITOR
Entities.ForEach((in SceneBounds bounds) =>
{
UnityEditor.Handles.DrawWireDisc(bounds.Center, Vector3.up, bounds.Radius, 2f);
}).WithoutBurst().Run();
#endif
性能监控：

使用Profiler.BeginSample("SceneLoading")标记代码段
监控World.GetExistingSystem<SceneSystem>().GetSceneStreamingStats()

关键注意事项

依赖关系：

确保所有依赖的EntityPrefab已提前烘焙
使用[CreateAfter(typeof(BakingSystem))]保证加载顺序

场景切换平滑性：

// 渐进式加载（每帧加载部分内容）
SceneSystem.LoadSceneAsync(...,
new SceneSystem.LoadParameters { Flags = SceneLoadFlags.BlockOnStreamIn });

资源管理：

使用Addressables管理大型资源
结合EntitySceneOptimizationSettings优化场景数据

完整工作流

烘焙阶段：拆分场景为SubScenes并烘焙
运行时：

初始化时加载核心场景
动态检测玩家位置变化
按需加载/卸载周围9宫格（或25宫格）区域
使用JobSystem并行处理距离检测
通过ECS Group控制加载顺序

通过结合DOTS的并行处理能力和ECS的高效内存管理，可实现支持万人同屏的超大场景无缝加载，性能较传统GameObject提升5-10倍。