bevy-ecs-patterns

Bevy ECS のパターン

Bevy の Entity Component System における高度なパターンとテクニックを紹介します。パフォーマンス、保守性、複雑なゲームアーキテクチャに重点を置いています。

このスキルを使用する場面

次のような場合はこのスキルを使用します…	次のような場合は bevy-game-engine を使用します…
ECS クエリのパフォーマンスを最適化するとき	Bevy の新しいプロジェクトを一からセットアップするとき
複雑なエンティティの関係や階層を実装するとき	基本的な ECS の概念（コンポーネント、システム、リソース）を学ぶとき
システムのスケジューリングと順序を設計するとき	入力、アセット、ゲームの状態を扱うとき
変更検出（Changed<T>、Added<T>）を使用するとき	基本的なゲームロジックやアプリケーション構造を記述するとき
ParamSet、並列イテレーション、バッチ処理を使用するとき	レンダリング、UI、オーディオを設定するとき
アーキタイプの断片化やストレージ戦略をデバッグするとき	プラグインや一般的な Bevy 依存関係を追加するとき

主な専門分野

高度なクエリ

• 複雑なクエリフィルターと組み合わせ
• クエリの状態とキャッシュ
• エンティティの関係と階層
• 並列イテレーション戦略

システムのスケジューリング

• システムの順序と依存関係
• 実行条件とゲーティング
• システムセットとスケジューリング
• 固定タイムステップのシステム

変更検出

• Changed<T> と Added<T> のフィルター
• 変更追跡のための Ref<T>
• 効率的なリアクティブシステム

高度なクエリパターン

クエリフィルター

use bevy::prelude::*;

// Multiple filters
fn targeting_system(
    query: Query<
        (&Transform, &mut Target),
        (With<Enemy>, Without<Dead>, Changed<Health>)
    >,
) {
    for (transform, mut target) in &query {
        // Only enemies that are alive and recently damaged
    }
}

// Optional components
fn flexible_system(
    query: Query<(&Transform, Option<&Velocity>, Option<&Acceleration>)>,
) {
    for (transform, velocity, acceleration) in &query {
        if let Some(vel) = velocity {
            // Has velocity
        }
    }
}

// Or filters
fn pickup_system(
    query: Query<Entity, Or<(With<HealthPickup>, With<AmmoPickup>)>>,
) {
    for entity in &query {
        // Process any pickup type
    }
}

競合する複数のクエリ

// Use ParamSet when queries have conflicting access
fn combat_system(
    mut param_set: ParamSet<(
        Query<&mut Health, With<Player>>,
        Query<&mut Health, With<Enemy>>,
    )>,
) {
    // Access one query at a time
    for mut health in param_set.p0().iter_mut() {
        health.0 += 1.0; // Heal player
    }

    for mut health in param_set.p1().iter_mut() {
        health.0 -= 10.0; // Damage enemies
    }
}

// Query transmutation for flexible access
fn dynamic_query(
    all_entities: Query<(Entity, &Transform)>,
    players: Query<&Player>,
) {
    for (entity, transform) in &all_entities {
        if players.get(entity).is_ok() {
            // This is a player
        }
    }
}

エンティティの関係

// Parent-child hierarchies
#[derive(Component)]
struct Inventory;

#[derive(Component)]
struct InventorySlot(usize);

fn spawn_inventory(mut commands: Commands) {
    commands.spawn((Inventory, SpatialBundle::default()))
        .with_children(|parent| {
            for i in 0..10 {
                parent.spawn((InventorySlot(i), SpriteBundle::default()));
            }
        });
}

// Query parent from child
fn child_system(
    children: Query<(&InventorySlot, &Parent)>,
    parents: Query<&Inventory>,
) {
    for (slot, parent) in &children {
        if let Ok(inventory) = parents.get(parent.get()) {
            // Access parent inventory
        }
    }
}

// Query children from parent
fn parent_system(
    parents: Query<&Children, With<Inventory>>,
    slots: Query<&InventorySlot>,
) {
    for children in &parents {
        for &child in children.iter() {
            if let Ok(slot) = slots.get(child) {
                // Access child slot
            }
        }
    }
}

エージェント向けの最適化

コンテキスト	コマンド
手早くコンパイルを確認	cargo check 2>&1 | head -30
テストを素早く実行	cargo test --lib -- --test-threads=1 -q
ECS の使用に関するエラーを確認	cargo clippy -- -W clippy::all 2>&1 | head -50
プロジェクト内のコンポーネントを一覧表示	grep -rn "derive(Component)" src/ --include="*.rs"
プロジェクト内のシステムを一覧表示	grep -rn "fn.*Query<" src/ --include="*.rs"
システムの順序を確認	grep -rn "\.add_systems|\.chain()|\.after(|\.before(" src/ --include="*.rs"
ParamSet の使用箇所を確認	grep -rn "ParamSet" src/ --include="*.rs"

システムのスケジューリング、変更検出、パフォーマンスパターン、カスタムエンティティコマンド、設計のベストプラクティスについては、REFERENCE.md を参照してください。