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EntityComponentSystemSamples HDRP 项目解析：Entities Graphics 特性示例场景全景指南

【免费下载链接】EntityComponentSystemSamples项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/en/EntityComponentSystemSamples

本项目（EntityComponentSystemSamples 仓库中的GraphicsSamples/HDRPSamples子工程）以 Unity DOTS 生态的com.unity.entities.graphics包（1.4.16 版）与 HDRP 渲染管线（17.2.0 版）为核心，通过 20 余个特性示例场景，系统演示了 Entities 在 HDRP 下的渲染能力：从光照烘焙、材质逐实例覆盖、运行时实体创建，到网格形变、LOD、运动模糊与透明排序。读完本文，你将掌握每个示例场景的玩法、操作步骤，以及其背后的 ECS 渲染机制与关键源码实现路径，可直接在本仓库中逐一打开场景进行验证与二次开发。

项目概览与核心渲染机制

Entities Graphics 与 SubScene 的渲染模型

HDRPSamples 是面向HDRP Entities Graphics的特性示例工程。其核心机制在于：当存在对应实体（Entity）时，Unity 用 Entities Graphics 渲染该 GameObject；当实体不存在时，则不使用 Entities Graphics 渲染。对于放在 SubScene 中的 GameObject，这一行为意味着 Unity在编辑模式（Edit Mode）、播放模式（Play Mode）以及打包后的 Player 中始终以 Entities Graphics 渲染它们——这正是 DOTS 烘焙（Baking）带来的运行路径统一。

特性示例场景全部位于 GraphicsSamples/HDRPSamples/Assets/SampleScenes 目录，按主题划分为0. Base至6. Misc七个分类目录，绝大多数场景都把演示用的 GameObject 放入 SubScene 中烘焙为实体。工程运行环境可从仓库确认：Unity 编辑器版本为6000.2.10f1（见 ProjectVersion.txt），依赖com.unity.entities.graphics: 1.4.16与com.unity.render-pipelines.high-definition: 17.2.0（见 Packages/manifest.json）。

场景总览表

主 README（GraphicsSamples/HDRPSamples/README.md）以表格形式给出了全部特性场景的一览，以下完整继承该场景清单：

运行方式：Base 场景切换器

0. Base目录下的 Base.unity 是导航入口场景，运行后可在播放模式下切换到工程内任意场景（见 0. Base/README.md）。切换逻辑由 SimpleSceneSwitch.cs 实现：界面右下角提供 Prev / Next 按钮（或按 Fire1 / Fire2 键）在 Build Settings 中的场景间轮转；切换时它会通过EntityManager.GetAllEntities()清理运行时生成的实体，但会跳过 SubScene、SceneSection 与场景流式单例等系统实体，避免误删引发报错。单独体验某个示例时，也可直接在 Project 窗口中打开对应分类目录下的场景文件并进入 Play 模式。

光照与烘焙示例（1. Lighting）

AmbientAndBlendProbes：SubScene 中的环境光与混合探针

该场景（AmbientAndBlendProbes.unity）演示 SubScene 中环境光与混合探针（blend probes）的工作方式：场景中有 2 个 SphereAmbient 与 2 个 SphereBlend 对象，其中 2 个在 SubScene 外、2 个在 SubScene 内，且两侧使用完全相同的MeshRenderer.Probes.LightProbes配置。操作要点（见 AmbientAndBlendProbes/README.md）：在 Hierarchy 中选中任一球体，在 Inspector 的Mesh Renderer - Probes - Light Probes下观察其设置是 Off 还是 Blend Probes。该场景用于验证：烘焙进 Entities 后，光照探针的混合策略依然按原 MeshRenderer 配置生效。需要特别注意的是，SubScene 内的光照探针数据依赖探针锚点与包围体的放置，若自行修改场景需保持探针覆盖到实体区域。

Lightmaps：Entities 的光照贴图支持

Lightmaps.unity 场景（Lightmaps/README.md）由使用不同光照着色器（lit shaders）的球体组成，并启用烘焙全局光照（baked GI）。使用步骤：

1. 在 Hierarchy 选中 Subscene，在 Inspector 点击Open打开；
2. 进入Window > Rendering > Lighting；
3. 在 Scene 选项卡配置光照贴图设置，点击Generate Lighting烘焙；
4. 保存场景与 SubScene，然后关闭 SubScene。

烘焙结果以光照贴图（lightmap）形式供 Entities Graphics 读取，实体的 UV 需与烘焙贴图对应，否则会出现漏光或错位。

Lightprobes：实体上的光照探针

Lightprobes.unity 场景（Lightprobes/README.md）用光照探针为不同光照着色器的球体打光。操作上需要注意的关键差异：SubScene 内的灯光标记为 Static，而球体不标记 Static。步骤：

1. 打开 SubScene；
2. 确认灯为 Static、球体非 Static；
3. 进入Window > Rendering > Lighting；
4. 在 Scene 选项卡确保开启Baked Global Illumination，配置好光照贴图设置后点击Generate Lighting；
5. 保存并关闭 SubScene。

这种 Static 组合让探针烘焙为静态数据、实体本身保持动态变换，是光照探针 + ECS 实体的标准配合方式。

材质属性覆盖示例（2. MaterialProperties）

材质属性覆盖（material property override）是 Entities Graphics 实现逐实例（per-instance）材质差异的核心能力：不必复制材质，而是通过带[MaterialProperty]特性的 ECS 组件把数值写入渲染批量。仓库中的生成代码可直接印证这一点，例如 HDRPMyColorVector4OverrideOverrideGenerated.cs：

namespace Unity.Rendering { [MaterialProperty("_HDRPMyColor")] struct HDRPMyColorVector4Override : IComponentData { public float4 Value; } }

即：一个带[MaterialProperty("着色器属性名")]的IComponentData结构体，其字段值会被注入到对应着色器属性中，实现同材质不同实例显示不同颜色/金属度/光滑度。

HDRPLitProperties：覆盖 HDRP Lit 核心属性

HDRPLitProperties.unity（HDRPLitProperties/README.md）中的球体使用 HDRP Lit 着色器并位于 SubScene 内，挂载在球体 MeshRenderer 上的材质覆盖 Authoring 组件会覆盖其颜色（Color）、光滑度（Smoothness）与金属度（Metallic）。若需覆盖其他 HDRP 材质属性，可以在 Inspector 中继续添加其他 HDRP Material Property Authoring 组件（如 Base Color、Emissive Color、Normal、Ambient Occlusion 等），每个组件烘焙后都会生成对应的[MaterialProperty]ECS 组件。

HDRPShaders：多着色器全家桶覆盖

HDRPShaders.unity（HDRPShaders/README.md）覆盖了 HDRP 的Lit、LitTessellation、Unlit、LayeredLit、LayeredLitTessellation以及Shader Graph PBR输出，演示对球体颜色与自发光（emissive）值的覆盖。操作要点：

1. 选中LitRedEmissive或UnlitRedEmissive球体，观察其上的 HDRP Material Property Base Color Authoring 与 Emissive Color Authoring 组件；
2. 选中LayeredLit或LayeredLitTessellationMagenta，观察其 "Layered Lit Base Color 0 Authoring" 组件——这是 LayeredLitBaseColor0Authoring.cs 脚本，利用 HDRP LayeredLit 的_BaseColor0关键字逐层覆盖颜色；
3. 选中PBRBlue球体，其上的 Material Color 组件展示了如何为自定义 Shader Graph 属性编写覆盖组件；
4. 点击Edit编辑 Shader Graph，注意 Color 属性的 Node Settings 中开启了Hybrid Per Instanced选项——这是属性可被逐实例覆盖的前提。

ShaderGraphProperties：Shader Graph 属性覆盖

ShaderGraphProperties.unity（ShadergraphProperties/README.md）用使用 Shader Graph PBR 输出的立方体演示覆盖。选中CubeRed观察 Material Color 组件；编辑 Shader Graph 时注意其 Color 属性启用了Override Property Declaration且Shader Declaration设为Hybrid Per Instance。自定义 Shader Graph 属性只有声明为 Hybrid Per Instance，实体上的覆盖组件才能生效。

MaterialOverridesSample：零代码配置覆盖

MaterialOverridesSample.unity（MaterialOverridesSample/README.md）演示完全不用写代码的覆盖方式：球体使用 HDRP Lit、HDRP Unlit 与 Shader Graph 材质；挂在 MeshRenderer 上的MaterialOverride 组件引用一个MaterialOverride 资产，该资产即配置覆盖哪些属性及其值。操作：选中名称含PerInstance的球体，观察 MaterialOverride 组件并点击其引用的资产查看已配置的属性。生成产物即上文展示的HDRPMyColorVector4OverrideOverrideGenerated.cs这类代码，并配套 HDRPMyMetallicFloatOverrideOverrideGenerated.cs（浮点型 metallic）与 HDRPMySmoothnessFloatOverrideOverrideGenerated.cs 等生成文件，可见同一机制同时支撑向量与标量属性。

BuiltInMaterialSHProperties：覆盖内置 SH 属性

BuiltInMaterialSHProperties.unity（BuiltInMaterialSHProperties/README.md）演示覆盖内置材质球谐（SH）属性（即Unity_SH系列）的值。球体由挂在 MeshRenderer 上的 Authoring 组件提供的 LightProbe SH 属性值照明。操作步骤：

1. 在 Hierarchy 中选中某个 SubScene（工程内有SubsceneSHAr / SubsceneSHAg / SubsceneSHAb / SubsceneSHBr / SubsceneSHBg / SubsceneSHBb / SubsceneSHC / SubsceneEmpty等多个子场景，见 BuiltInMaterialSHProperties 目录）；
2. 点击Open打开；
3. 选中球体对象，确认MeshRenderer > Probes > Light Probes为Custom Provided；
4. 修改Unity_SH内置材质属性 Authoring 组件上的值，观察球体光照变化；
5. 保存并关闭 SubScene。

这使开发者可以绕过探针系统，直接用自定义 SH 系数控制实体光照。

混合组件示例（3. Hybrid Components）

HybridEntitiesConversion：SubScene 中的图形伴随组件

HybridEntitiesConversion.unity（HybridEntitiesConversion/README.md）演示可放入 SubScene 的图形相关伴随组件（companion components）。SubScene 中包含灯光（Lights）、体积（Volumes）与其他对象，Entities Graphics 对这些图形组件全部提供支持。需要注意：Particle System 在 SubScene 中不预览，但在运行时能正确模拟。操作上只需打开 SubScene 观察其中的对象与组件布局。

TriggerParticles：从 ECS System 播放 VFX

TriggerParticles.unity（TriggerParticles/README.md）演示如何从 ECS System 播放 VFX Graph：SubScene 内有一个球体与一个 VFX Graph，JumpingSpherePSSystem脚本驱动球体跳跃，并在球体触地瞬间播放 VFX。VFX Graph 烘焙为伴随组件后可从 ECS 脚本访问。核心实现见 JumpingSpherePSSystem.cs：

// 让球体上下跳动：根据时间修改 LocalTransform foreach (var translation in SystemAPI.Query<RefRW<LocalTransform>>().WithAll<JumpingSphereTag>()) { translation.ValueRW.Position = new float3(0, y, 0); } // 触地时播放粒子系统（y < 0.05f） foreach (var particleSystem in SystemAPI.Query<SystemAPI.ManagedAPI.UnityEngineComponent<VisualEffect>>().WithAll<JumpingSpherePSTag>()) { if (y < 0.05f) particleSystem.Value.Play(); }

要点：通过SystemAPI.ManagedAPI.UnityEngineComponent<VisualEffect>查询伴随组件引用，配合JumpingSphereTag/JumpingSpherePSTag两个标签（其 Authoring 见 JumpingSpherePSTagAuthoring.cs 与 JumpingSphereTagAuthoring.cs）实现解耦触发。

API 示例（4. API Examples）

EntityCreation：Burst 作业中高效创建渲染实体

EntityCreation.unity（EntityCreation/README.md）演示如何用RenderMeshDescription与RenderMeshUtility.AddComponentsAPI 配合Instantiate高效创建由 Entities Graphics 渲染的实体，并通过 ECS 组件设置颜色。其脚本 TestEntityCreationAPI.cs 是完整可复用的运行时实体创建模板，核心流程如下：

var filterSettings = RenderFilterSettings.Default; filterSettings.ShadowCastingMode = ShadowCastingMode.Off; filterSettings.ReceiveShadows = false; var renderMeshArray = new RenderMeshArray(new[] { Material }, Meshes.ToArray()); var renderMeshDescription = new RenderMeshDescription { FilterSettings = filterSettings, LightProbeUsage = LightProbeUsage.Off, }; // 创建一个"原型实体"，一次性添加全部渲染组件 var prototype = entityManager.CreateEntity(); RenderMeshUtility.AddComponents( prototype, entityManager, renderMeshDescription, renderMeshArray, MaterialMeshInfo.FromRenderMeshArrayIndices(0, 0)); entityManager.AddComponentData(prototype, new MaterialColor()); // 在 Burst 并行作业中批量克隆原型实体 var spawnJob = new SpawnJob { Prototype = prototype, Ecb = ecbJob.AsParallelWriter(), // ...配置数量、网格数组、包围盒等 }; var spawnHandle = spawnJob.Schedule(EntityCount, 128);

SpawnJob（IJobParallelFor）在Execute内用Ecb.Instantiate克隆原型，再用SetComponent写入每实例不同的LocalToWorld、MaterialColor、MaterialMeshInfo与RenderBounds——其中RenderBounds必须按真实网格设置以保证剔除正确（见MeshBounds数组的构建与Meshes[i].bounds.ToAABB()）。场景中默认参数为EntityCount = 10000、ObjectScale = 0.1f、Radius = 10、Twists = 16，选中 Hierarchy 中的Spawner对象即可在 Inspector 中调整这些参数，然后点击 Play 观察生成的彩色球体螺旋。这正是"克隆原型 + Burst 作业 + ECB"的官方推荐高效路径。

RenderMeshUtilityExample：AddComponents 最小示例

RenderMeshUtilityExample.unity（RenderMeshUtilityExample/README.md）是RenderMeshUtility.AddComponents的精简演示，由 AddComponentsExample.cs 实现。与上一示例相比，它展示了：

• 用带命名参数的便捷构造器创建描述：new RenderMeshDescription(shadowCastingMode: ShadowCastingMode.Off, receiveShadows: false)；
• 勾选m_differentMaterial时，为每个实例运行时克隆材质并按 HSV 生成不同颜色（同时设置_Color与_BaseColor，兼容 Built-in 与 HD 管线），构造RenderMeshArray后调用ResetHash128()刷新哈希；
• 以m_w × m_h（默认 30×30）网格布局克隆实体，用MaterialMeshInfo.FromRenderMeshArrayIndices(matIndex, 0)为每实例指定材质索引。

选中Spawner配置Mesh、m_material、m_differentMaterial、m_w、m_h后点 Play 即可看到成片立方体，是理解渲染数组（RenderMeshArray）与实体克隆的最小可运行范例。

MaterialMeshChange：运行时切换材质与网格

MaterialMeshChange.unity（MaterialMeshChange/README.md）含两个实体：一个按帧切换网格、一个切换材质。实现上 MeshChangerAuthoring.cs 与 MaterialChangerAuthoring.cs 是"Authoring + Baker + System"三件套的典范：

• Authoring 组件用[RegisterBinding(typeof(MeshChanger), "frequency")]等特性把 Inspector 字段绑定到运行时组件，Baker 通过AddComponentObject加入实体（TransformUsageFlags.Dynamic）；
• 系统在OnStartRunning中通过World.GetOrCreateSystemManaged<EntitiesGraphicsSystem>()拿到渲染系统，调用RegisterMaterial(material)/RegisterMesh(mesh)得到BatchMaterialID/BatchMeshID；
• 在OnUpdate中每frequency帧翻转active标志，并直接改写MaterialMeshInfo的MaterialID或MeshID实现切换，无需重建实体或材质实例。

操作步骤：打开 SubScene → 选中MeshChange或MaterialChangeGameObject 观察 Authoring 组件 → 关闭 SubScene 进入 Play 模式，两个对象烘焙为实体后由 ECS System 驱动周期性的网格/材质互换。

形变示例（5. Deformation）

前置条件：ENABLE_COMPUTE_DEFORMATIONS 脚本宏

MeshDeformations 与 SkinnedCharacter 两个形变场景都要求在Edit > ProjectSettings > Player > Other Settings的Scripting Define Symbols中添加ENABLE_COMPUTE_DEFORMATIONS定义符号，否则计算着色器形变路径不会编译。这是运行形变示例前必须完成的配置步骤。

MeshDeformations：BlendShape 与蒙皮权重实体

MeshDeformations.unity（MeshDeformations/README.md）用三色网格区分三种形变组合：红色网格用 BlendShape（混合形状）形变，蓝色网格仅用蒙皮（skinning），紫色网格两种方法叠加于同一网格。所有数值与变换都由一套简单动画系统写入 ECS 变换组件，再由 Mesh Deformation 系统据此计算蒙皮矩阵。操作：打开某个 SubScene（BlendShapeSubScene/SkinningSubScene/CombinedSubScene），选中cube_test_mesh对象，确认其材质使用的 Shader Graph 包含 Compute Deformation 节点。

SkinnedCharacter：计算着色器 vs 顶点着色器蒙皮

SkinnedCharacter.unity（SkinnedCharacter/README.md）展示四个使用网格形变的动画角色，同时演示两条蒙皮路径：

• 顶点着色器形变（蓝色角色）：Shader Graph 必须使用Linear Blend Skinning 节点；
• 计算着色器形变（粉色角色）：Shader Graph 必须使用Compute Deformation 节点。

两个 SubScene（ComputeSubScene/VertexSubScene）分别对应两条路径。选中Geom_Body_LOD0可检查其材质对应的节点设置。底层蒙皮矩阵计算逻辑可参考 CalculateSkinMatrixSystem.cs：它先并行收集BoneTag骨骼的LocalToWorld与RootTag根的逆矩阵（NativeParallelHashMap），然后在CalculateSkinMatricesJob中逐个骨骼执行skinMatrix = rootWorldToLocal * boneLocalToWorld * bindPose，把结果写入DynamicBuffer<SkinMatrix>，并在PresentationSystemGroup中排在DeformationsInPresentation之前执行，供形变系统拾取。配套的简单动画系统（写入LocalTransform）与 Authoring 组件见 CommonAssets/Scripts/SimpleAnimationSystem 目录。

杂项示例（6. Misc）

DisabledEntities：禁用实体与 DisableRendering

DisabledEntities.unity（DisabledEntities/README.md）场景含 3 个立方体，其中 1 个被禁用，因此屏幕只渲染 2 个。要点：禁用实体与在编辑器中禁用 GameObject 无异，禁用会关闭实体的一切；若只想停止渲染而保留其他逻辑，应在 ECS 脚本中给实体添加DisableRendering标签组件。操作：打开 SubScene 选中被禁用的 Cube，在 Inspector 确认其处于 disabled 状态。

LODs：实体的多级细节

LODs.unity（LODs/README.md）用一片立方体网格演示 Entities Graphics 的 LOD，每个 LOD 级用不同颜色区分。操作：打开 SubScene 选中Root对象，其下包含 100 个 LodGroup 子节点，每个子节点都挂有 LOD Group 组件；烘焙后这些 LOD 组会映射为实体的 LOD 组件，由 Entities Graphics 按距离自动切换（配套的 CameraMovement.cs 方便玩家飞行观察切换效果）。

MatrixPrevious：运动矢量与运动模糊

MatrixPrevious.unity（MatrixPrevious/README.md）演示多个实体的移动如何配合 HDRP 运动矢量（Motion Vectors）正确响应运动模糊。场景中球体父级为BallsGameObject，每个球体带 Sphere ID Authoring 组件，由 MoveBallsSystem.cs 逐帧平移：系统先为缺失BallOriginalTranslation的球体记录初始位置，随后调度MoveBall（IJobChunk，Burst 编译）基于ElapsedTime在圆周上平移每个球体（见 SphereIdAuthoring.cs 提供的标识组件）。进入 Play 模式后，球体烘焙为实体并以运动模糊拖尾运动——这验证了 Entities Graphics 会自动维护上一帧矩阵以生成正确的运动矢量。

Submesh：一个实体对应一个材质

Submesh.unity（Submesh/README.md）演示带 3 个子网格的单个 GameObject：其 Mesh 含 3 个 sub-mesh，并配 3 个独立材质。由于 Entities 每个实体只支持一个材质，这类 GameObject 会被烘焙成多个实体（每个材质一个）。操作步骤：

1. 确认 SubScene 处于关闭状态；
2. 打开Window > Entities > Hierarchy；
3. 导航到 SubScene，展开带层级结构的实体；
4. 观察由同一 Authoring GameObject 烘焙出的 3 个实体。

TransparencyOrdering：透明实体深度排序

TransparencyOrdering.unity（TransparencyOrdering/README.md）场景含大量半透明立方体，正确的渲染需要从后到前（back-to-front）排序。Entities Graphics 通过DepthSorted_Tag标签组件实现：实体使用透明材质烘焙时，该标签会被自动添加。操作步骤：

1. 确认 SubScene 关闭；
2. 打开Window > Entities > Hierarchy；
3. 选中层级底部的某个实体；
4. 观察该实体带有DepthSorted_Tag标签组件。

该标签提示渲染器按深度排序该批实体，从而获得正确的透明混合结果。

总结：从示例场景到生产实践的映射

结合全部 20 个特性场景（HDRPSamples 主 README）与仓库源码，可以归纳出 Entities Graphics + HDRP 生产环境下的几条关键实践路径：

• 光照一体化：SubScene 中的灯光、探针、光照贴图均可烘焙为 ECS 数据（1. Lighting），Static/非 Static 的组合决定烘焙方式；
• 逐实例渲染差异化：[MaterialProperty]组件、MaterialOverride 资产、Hybrid Per Instance 声明三位一体（2. MaterialProperties），是替代"复制材质"的高效方案；
• 运行时动态内容：RenderMeshUtility.AddComponents+ 原型克隆 + Burst 作业是官方推荐的高效实体创建路径（4. API Examples），RegisterMaterial/RegisterMesh支持运行时无重建地切换材质网格；
• 高级渲染特性：形变（BlendShape/蒙皮）、LOD、运动矢量、透明排序、子网格拆分等均有专门场景验证（5. Deformation、6. Misc）。

每个场景目录下都配有独立 README 与可直接运行的 Authoring/System 源码，是学习 Entities Graphics 1.4.x + HDRP 17.x 组合特性的最佳教材：先在 Base.unity 中播放切换全部场景，再针对感兴趣的类别打开 SubScene 查看组件配置，最后对照本文给出的源码路径深入阅读实现，即可快速掌握这套渲染栈的核心用法。

【免费下载链接】EntityComponentSystemSamples项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/en/EntityComponentSystemSamples