Bevy 0.2

在最初的 Bevy 版本发布一个月后，感谢 **87** 位贡献者、**174** 个拉取请求以及我们慷慨的赞助商，我很高兴地宣布在crates.io上发布 **Bevy 0.2**！

对于那些不了解 Bevy 的人来说，Bevy 是一个用 Rust 构建的，令人耳目一新的简单、数据驱动的游戏引擎。您可以查看快速入门指南来开始。Bevy 永远免费且开源！您可以在 GitHub 上获取完整的源代码。

以下是此版本中的一些亮点

异步任务系统 #

Bevy 在整个引擎中使用多线程：ECS 调度、资产加载、渲染等。在此版本之前，它几乎对所有这些任务都使用Rayon。Rayon 很好，因为它通常与调用 some_list.par_iter().for_each(|x| do_something(x)) 一样简单。然后 Rayon 会自动将 for_each 分解成任务，并在尽可能多的核心上运行它们。如果您想轻松地并行化代码，Rayon 是一个不错的选择，但它也有一个缺点，那就是它非常占用 CPU。

Bevy（以及许多其他使用 rayon 的 Rust 游戏引擎和 ecs 框架）收到了有关它们过度占用 CPU/使用情况与完成的“实际”工作不成比例的反馈。

我们决定通过构建一个自定义的异步友好任务系统来解决这个问题，该系统支持创建特定于上下文的任务池。例如，您可能为计算、IO、网络等拥有单独的池。这也使我们能够根据工作类型和/或优先级灵活地适当地负载平衡工作。CPU 使用率的提高非常显著

总合并 CPU 使用率百分比 - 8 核机器（越小越好） #

总合并 CPU 使用率百分比 - 32 核机器（越小越好） #

初步的 Web 平台支持 #

（一部分）Bevy 现在使用 WebAssembly/WASM 在 Web 上运行！具体来说，Bevy 应用程序可以运行 Bevy ECS 调度、响应输入事件、创建空画布（使用 winit），以及其他一些事情。这是一个巨大的第一步，但重要的是要指出，仍然缺少许多部分，例如 2D/3D 渲染、多线程和声音。

这些限制并没有阻止 @mrk-its 构建第一个 WASM Bevy 游戏！

bevy-robbo (可在此处玩) #

他们使用 Bevy 进行游戏逻辑，并巧妙地绕过了渲染限制，将 ASCII 艺术游戏状态从此 Bevy 系统传递到此 JavaScript 函数。

您可以按照此处的说明尝试一些 Bevy WASM 示例。

并行查询 #

Bevy ECS 查询是检索实体组件系统数据的灵活方法。使用查询的系统已经并行运行，但在更改之前，查询本身无法并行迭代。Bevy 0.2 添加了轻松并行迭代查询的能力

fn system(pool: Res<ComputeTaskPool>, mut query: Query<&mut Transform>) {
    query.iter().par_iter(32).for_each(&pool, |mut transform| {
      transform.translate(Vec3::new(1.0, 0.0, 0.0));
    });
}

这提供了一个不错的函数式 API（类似于 Rayon），它运行在新的 bevy_tasks 系统之上。它将查询分解成 32 个“批次”，并将每个批次作为 bevy 任务系统中的不同任务运行。

变换系统重写 #

// old
fn system(translation: &Translation, rotation: &Rotation, scale: &Scale) {
  println!("{} {} {}", translation.0, rotation.0, scale.0);
}

// new
fn system(transform: &Transform) {
  println!("{} {} {}", transform.translation(), transform.rotation(), transform.scale());
}

Bevy 的旧变换系统使用单独的 Translation、Rotation 和 Scale 组件作为“真理来源”。用户在其系统中使用这些组件进行修改，然后将它们同步到 LocalTransform 组件，该组件又会考虑到层次结构，同步到全局 Transform 组件。这在以下几个方面是不错的

• 检索 Translation 等单个组件时，缓存效率略高（因为需要访问的数据更少）
• 理论上更易于并行化。仅访问 Translation 的系统不会阻塞访问 Rotation 的系统。

但是，这种方法也有一些非常严重的缺点

• “单个组件”是真理来源，因此当用户系统运行时，LocalTransform 已过期。如果需要最新的“完整变换”，则必须通过访问所有三个组件来手动构建它。
• 非常难以理解。用户需要考虑 5 个组件，它们以不同的方式相互交互。
• 将变换设置为特定的矩阵值（例如：Mat4::look_at()）非常麻烦，并且除非用户显式禁用组件同步，否则该值会被立即覆盖。

鉴于这些问题，我们决定将单个统一的局部到父级的 Transform 组件作为真理来源，并计算出 GlobalTransform 组件以用于世界空间变换。我们认为这个 API 将更易于使用和理解。Unity 也正在考虑对其 ECS 进行类似的变换重写，并且在Amethyst 论坛主题中对此主题进行了大量讨论。

操纵杆/游戏手柄输入 #

由于使用了gilrs 库，Bevy 输入插件现在对大多数控制器提供了跨平台支持！

fn button_system(gamepads: Res<Vec<Gamepad>>, button_input: Res<Input<GamepadButton>>) {
    for gamepad in gamepads.iter() {
        if button_input.just_pressed(GamepadButton(*gamepad, GamepadButtonType::RightTrigger)) {
            println!("Pressed right trigger!");
        }
    }
}

Bevy ECS 性能改进 #

世代实体 ID #

我们将实体 ID 从随机 UUID 更改为递增的世代索引。随机 UUID 很好，因为它们可以在任何地方创建，在游戏运行期间是唯一的，并且可以安全地持久保存到文件或跨网络重用。我真的很希望我们能让它们发挥作用，但它们最终比其他方法慢太多。随机性会带来可衡量的成本，并且必须使用哈希表查找实体位置。

通过迁移到世代索引（我们使用 hecs 实现），我们可以直接使用实体 ID 作为数组索引，这使得实体位置查找非常快。

只读查询 #

我为不会修改任何内容的查询实现了“只读”特性。这使我们能够保证查询不会修改任何内容。

从 World API 中删除锁定 #

这让我们获得了非常不错的速度提升。由于结合了新的“只读查询”并将 World 修改 API 更改为可变的 World 借用，我们可以安全地做到这一点。

这尚未在系统中的 Queries 中启用，因为一个系统可能有多个 Queries，这些 Queries 可以以一种不使可变访问唯一的方式同时访问。我认为这是一个可以解决的问题，但它需要更多工作。幸运的是，“for-each”系统没有任何碰撞风险，因此我们现在在其中使用了无锁查询。

直接组件查找（以纳秒计，越小越好） #

由于这些优化，直接组件查找比以前快得多

请注意，此基准测试使用了 world.get::<T>(entity)。query.get::<T>(entity) 应该具有类似于 hecs 结果的结果，因为它仍然使用锁。最终我希望我们也能从系统查询中删除锁。

变更日志 #

新增 #

• Bevy 的任务系统
  • 用自定义设计的任务系统替换 rayon，该系统由多个“TaskPools”组成。
  • 在 bevy_tasks crate 中导出 IOTaskPool、ComputePool 和 AsyncComputePool。
• 用于通过 ParallelIterator 特性在多个任务之间分配工作的并行查询。
  • 例如：query.iter().par_iter(batch_size).for_each(/* ... */)
• 使用 Gilrs 添加了游戏手柄支持
• 为 bevy_winit 实现 WASM 支持
• 在 WebAssembly 下创建 winit 画布
• 为 WebAssembly 实现单线程任务调度程序
• 支持二进制 glTF（.glb）。
• 支持 ECS 查询中的 Or。
• 在 SceneSpawner 上添加了 unload() 和 unload_sync() 方法，用于卸载场景。.
• 自定义 rodio 源用于音频。
  • AudioOuput 现在可以播放任何 Decodable 内容。
• Color::hex 用于从字符串十六进制值创建 Color。
  • 接受 RGB、RGBA、RRGGBB 和 RRGGBBAA 格式。
• Color::rgb_u8 和 Color::rgba_u8。
• 在 prelude 中添加了 bevy_render::pass::ClearColor。
• SpriteResizeMode 可以选择如何处理 Sprite 调整大小。默认情况下为 Automatic。
• 在 Input<T> 上添加了方法，用于迭代访问键。
  • get_pressed()、get_just_pressed()、get_just_released()
• 为 MouseScrollUnit 派生 Copy。
• 为 UI 组件包派生 Clone。
• 一些文档示例
• 更新了已更新、已更改和已修改的文档
• 在 macOS 上更快构建的技巧：#312、#314、#433
• 添加和记录了 cargo 功能
  • 创建文档 docs/cargo_features.md。
  • 为 x11 和 wayland 显示服务器添加了功能。
  • 并添加了一个禁用 libloading 的功能。（对 WASM 支持很有帮助）
• 为 Linux 依赖项添加了更多说明
  • Arch/Manjaro、NixOS、Ubuntu 和 Solus
• 提供 shell.nix 以更轻松地使用 nix-shell 编译
• 添加 AppBuilder::add_startup_stage_|before/after

更改 #

• 变换重写
• 使用代际实体 ID 和其他优化
• 优化转换系统，使其仅在发生更改时运行。
• 使用 `get_id_mut` 修改时发送 AssetEvent
• 重命名 `Assets::get_id_mut` -> `Assets::get_with_id_mut`
• 支持 `DrawableText` 中的多行文本
• iOS：使用 shaderc-rs 将 glsl 编译为 spirv
• 将默认节点大小更改为自动，而不是未定义，以匹配 Stretch 的实现。
• 直接加载时从根路径加载资产
• 添加 `render` 功能，这使得整个渲染管道可选。

修复了 #

• 在 RenderResourcesNode 中正确跟踪添加和删除的 RenderResources。
  • 修复了当新的实体被生成/销毁时，实体消失或颜色改变的问题。
• 修复了相同深度下精灵的裁剪问题
  • 透明精灵不再裁剪。
• 检查资产路径是否存在
• 修复了热资产重新加载中的死锁问题
• 修复了 Windows 上的热资产重新加载问题
• 允许加载没有 uv 和法线的 glTF
• 修复了为系统错误更新 archetypes_generation 的问题
• 当子实体被销毁时，将其从父实体中删除
• 在运行应用程序时初始化 App.schedule 系统
• 修复了同步加载时缺少资产信息路径的问题
• 修复字体图集溢出
• 不要假设字体句柄存在于资产中

内部改进 #

Bevy CI 的许多改进：#325、#349、#357、#373、#423.

贡献者 #

非常感谢 **87 位贡献者** 使这次发布（以及相关的文档）成为可能！

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