A-Frame簡明教程之實體組件系統(tǒng)

本文為A-Frame簡明教程系列文章的第三篇,大家可以到專題里了解更多。

實體組件系統(tǒng)

1. 概述

實體-組件-系統(tǒng)(Entity Component System, ECS)是三維游戲中常見且理想的設計模式,A-Frame同樣采用了ECS模式。

ECS的基本定義包括:

  • 實體是容器對象,用來包含組件。實體是場景中所有對象的基礎。沒有附加組件的實體不會渲染任何東西,類似于空的<div>。
  • 組件是可重用的模塊或數(shù)據(jù)容器,可以依附于實體以提供外觀、行為、功能。組件就像即插即用的對象,所有的邏輯都是通過組件實現(xiàn),并通過混合、匹配和配置組件來定義不同類型的對象。
  • 系統(tǒng) 為組件提供全局范圍、管理和服務。系統(tǒng)通常是可選的,可以用來分離邏輯和數(shù)據(jù);系統(tǒng)處理邏輯,組件充當數(shù)據(jù)容器。

ECS的優(yōu)勢:

  • 模塊化
  • 靈活性
  • 復用性
  • 擴展性

2. 語法

A-Frame采用聲明式、基于DOM的方式實現(xiàn)ECS,組件以實體屬性的方式進行聲明,語法如下。

<a-entity ${componentName}="${propertyName1}: ${propertyValue1}; ${propertyName2:}: ${propertyValue2}">

組件以a-entity標簽的html屬性形式出現(xiàn),以類似于html標簽的style屬性形式出現(xiàn)(屬性名和屬性值中間用冒號,多個屬性之間用分號隔開,如下代碼所示)。

<div style="color:red; font-size:18px; ">

在前面我們曾經(jīng)講過a-box的使用,其實它可以采用類外一種寫法。

<a-box color="red" position="0 0 -10"></a-box>
<!--等價于-->
<a-entity geometry="primitive: box" material="color: red" position="0 0 -10"></a-entity>

其中,geometry、 material、position等都是以組件的方式出現(xiàn)的,用來給實體a-entity提供外形、行為、功能等。

3. 組件的注冊和使用

3.1注冊組件

注冊組件的語法如下:

// Registering component in foo-component.js
AFRAME.registerComponent('foo', {
  //定義和描述組件屬性(屬性類型、默認值等)
  schema: {},
  //初始化組件時調(diào)用一次。用于設置初始狀態(tài)和實例化變量。
  init: function () {},
  //在組件初始化和任何組件屬性更新時調(diào)用。
  update: function () {},
  //場景渲染循環(huán)的每一幀上調(diào)用。連續(xù)修改某個時間間隔上的實體或條件輪詢。
  tick: function () {},
  //在組件被從實體中刪除時或者當實體從場景中分離時被調(diào)用。
  remove: function () {},
  //每當場景或實體暫停來刪除任意背景或動態(tài)行為時被調(diào)用。
  pause: function () {},
  //每當場景或實體播放來添加任意背景或動態(tài)行為時被調(diào)用。
  play: function () {}
});

3.2使用組件

<!-- Usage of `foo` component. -->
<html>
  <head>
    <script src="aframe.min.js"></script>
    <script src="foo-component.js"></script>
  </head>
  <body>
    <a-scene>
      <a-entity foo></a-entity>
    </a-scene>
  </body>
</html>

4. 案例解析

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>A-Frame簡明教程之實體組件系統(tǒng)</title>
        <!--導入aframe庫-->
        <script src="https://aframe.io/releases/0.7.0/aframe.min.js"></script>
        <!--注冊組件的JS,一般寫在外部JS中,這里為了現(xiàn)實方便放在頁面內(nèi)部JS中。-->
        <script type="text/javascript">
            //隨機顏色
            AFRAME.registerComponent('random-color', {
              schema: {
                min: {default: {x: 0, y: 0, z: 0}, type: 'vec3'},
                max: {default: {x: 1, y: 1, z: 1}, type: 'vec3'}
              },
              
              update: function () {
                var data = this.data;
                var max = data.max;
                var min = data.min;
                this.el.setAttribute('material', 'color', '#' + new THREE.Color(
                  Math.random() * max.x + min.x,
                  Math.random() * max.y + min.y,
                  Math.random() * max.z + min.z
                ).getHexString());
              }
            }); 
            //隨機位置
            AFRAME.registerComponent('random-position', {
              schema: {
                min: {default: {x: -10, y: -10, z: -10}, type: 'vec3'},
                max: {default: {x: 10, y: 10, z: 10}, type: 'vec3'}
              },
        
              update: function () {
                var data = this.data;
                var max = data.max;
                var min = data.min;
                this.el.setAttribute('position', {
                  x: Math.random() * (max.x - min.x) + min.x,
                  y: Math.random() * (max.y - min.y) + min.y,
                  z: Math.random() * (max.z - min.z) + min.z
                });
              }
            });
            //生成盒子
            AFRAME.registerComponent('entity-generator', {
              schema: {
                mixin: {default: ''},
                num: {default: 1000}
              },
            
              init: function () {
                var data = this.data;
            
                // 使用指定的mixin生成實體
                for (var i = 0; i < data.num; i++) {
                  var entity = document.createElement('a-entity');
                  entity.setAttribute('mixin', data.mixin);
                  this.el.appendChild(entity);
                }
              }
            });
        </script>
    </head>
    <body>
        <a-scene>
            <!--資源庫-->
            <a-assets>
                <!--利用混合的方式定制模版-->
                <a-mixin id="random" geometry="primitive: box" random-position random-color>
                </a-mixin>
            </a-assets>
            <!--生成實體-->
            <a-entity entity-generator="mixin:random;num:1000;"></a-entity>
        </a-scene>
    </body>
</html>

codepen上預覽、編輯效果


案例注釋寫的非常清楚,就不一一給大家解釋啦,有問題歡迎大家交流。

待續(xù)

接下來,我們將繼續(xù)研究A-Frame,敬請期待!歡迎大家批評指正??!

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