Unity DOTS

Unity DOTS — Data-Oriented Technology Stack

このスキルでできること

Unity 6 以降での DOTS（Entity Component System + Job System + Burst Compiler）の実装を案内します。高パフォーマンスが求められるシナリオ（数千のエンティティ）向けに、authoring -> baking -> system -> query -> job の完全なワークフローを網羅します。最新の API（ISystem、SystemAPI.Query、IJobEntity）に焦点を当てています。非推奨の API（Entities.ForEach、デフォルトの選択肢としての SystemBase）は推奨しません。

前提条件

必須パッケージ（Package Manager または manifest.json 経由）：

• com.unity.entities（Unity 6 用に >= 1.3.x）
• com.unity.burst（>= 1.8.x）
• com.unity.collections（>= 2.4.x）

オプション：

• com.unity.entities.graphics — DOTS のレンダリング（Entities Graphics / Hybrid Renderer）
• com.unity.physics — DOTS の物理演算（エンティティ向けに従来の PhysX を置き換えます）
• com.unity.transforms — entities に含まれ、LocalTransform を管理します

必要な知識：authoring -> baking への移行を理解するための、MonoBehaviour の基礎知識。

クイックスタート

1. Package Manager で DOTS パッケージをインストールします
2. authoring MonoBehaviour と IComponentData（struct）を作成します
3. authoring -> entity の変換用に Baker を作成します
4. GameObject を SubScene に配置します（baking に必須）
5. SystemAPI.Query を使った ISystem を作成し、ロジックを実装します
6. system と job に [BurstCompile] を追加します

判断基準

DOTS が常に必要とは限りません。採用前に評価してください：

Mon projet a-t-il besoin de DOTS ?
|
+-- Prototype / petit jeu (< 100 entites dynamiques) ?
|   --> NON. MonoBehaviour est plus simple et suffisant
|
+-- Jeu moyen (100-1000 entites) ?
|   --> PROBABLEMENT NON. Optimiser les MonoBehaviours d'abord
|
+-- Simulation massive (1000+ entites similaires) ?
|   --> OUI. DOTS brille ici (foules, particules custom, voxels, RTS)
|
+-- Besoin de calcul CPU intensif (pathfinding, IA, physique custom) ?
|   --> Job System + Burst SANS ECS. On peut utiliser les jobs seuls
|
+-- Migration d'un projet existant ?
|   --> Hybride : garder MonoBehaviours + ajouter DOTS pour les systemes critiques
|
+-- Nouveau projet from scratch avec beaucoup d'entites ?
    --> Full DOTS avec authoring/baking

ECS ロードマップ（Unity 6.4 以降）

• Unity 6.4：com.unity.entities パッケージはコアパッケージへ移行します（エディターに統合され、手動でのインストールが不要になります）
• Unity 6.5（予定）：Entity 型の構造に変更があります（64-bit ID に移行）。影響：カスタムシリアル化や NativeContainer 内での Entity の保存に影響する可能性があります。生の Entity を永続化せず、代わりに業務用の識別子を使用してください。

これらの変更によって Unity 6.0～6.3 の既存コードが壊れることはありませんが、長期的なアーキテクチャの判断において重要です。

ステップバイステップガイド

Step 1：Component（データのみ）

// IComponentData = struct pure, pas de logique, juste des donnees
public struct MoveSpeed : IComponentData
{
    public float Value;
}

public struct RotationSpeed : IComponentData
{
    public float RadiansPerSecond;
}

ルール：managed 型（string、class、List）や複雑なメソッドは使用しません。1 つの component は、エンティティの 1 つの側面を表します。

Step 2：Authoring + Baker

public class MoveSpeedAuthoring : MonoBehaviour
{
    public float Speed = 5f;
}

public class MoveSpeedBaker : Baker<MoveSpeedAuthoring>
{
    public override void Bake(MoveSpeedAuthoring authoring)
    {
        var entity = GetEntity(TransformUsageFlags.Dynamic);
        AddComponent(entity, new MoveSpeed { Value = authoring.Speed });
    }
}

authoring MonoBehaviour は、SubScene 内の GameObject にアタッチします。Baker は bake 時にデータを entity に変換します。

Step 3：System（ロジック）

[BurstCompile]
public partial struct MoveForwardSystem : ISystem
{
    [BurstCompile]
    public void OnUpdate(ref SystemState state)
    {
        float dt = SystemAPI.Time.DeltaTime;

        foreach (var (transform, speed) in
            SystemAPI.Query<RefRW<LocalTransform>, RefRO<MoveSpeed>>())
        {
            transform.ValueRW.Position +=
                transform.ValueRO.Forward() * speed.ValueRO.Value * dt;
        }
    }
}

Step 4：並列 Job（オプション、さらなるパフォーマンス向上に）

[BurstCompile]
public partial struct MoveJob : IJobEntity
{
    public float DeltaTime;

    void Execute(ref LocalTransform transform, in MoveSpeed speed)
    {
        transform.Position += transform.Forward() * speed.Value * DeltaTime;
    }
}

// Dans le system :
[BurstCompile]
public void OnUpdate(ref SystemState state)
{
    new MoveJob { DeltaTime = SystemAPI.Time.DeltaTime }
        .ScheduleParallel();
}

厳守するルール

必ず：

• SystemBase（class）ではなく ISystem（struct）を使用します — Burst と互換性があります
• ISystem と job に [BurstCompile] を追加します
• SystemAPI.Query を使用します（非推奨の Entities.ForEach は使いません）
• component へのアクセスには RefRO<T>（読み取り）／RefRW<T>（書き込み）を使用します
• authoring GameObject を SubScene に配置します
• NativeContainer を破棄します（Allocator.Temp を除く）
• エンティティの並列処理には IJobEntity を優先します
• 動的な追加／削除より enableable component（IEnableableComponent）を優先します

決して行わないこと：

• IComponentData 内での managed 型（string、class、List、arrays）の使用
• job からのメインスレッドへのアクセス（Debug.Log や従来の Unity API の使用など）
• Dispose しないまま NativeContainer を使用すること（メモリーリーク）
• Entities.ForEach の使用（Unity 6 以降では非推奨）
• デフォルトの選択肢として SystemBase を使用すること（managed 型が必要な場合を除く）

トラブルシューティング

問題	解決方法
"Burst compilation failed"	Burst コードで管理型を使用しています。string の代わりに FixedString、List の代わりに NativeArray を使用してください
Entity が作成されない	Baker がないか、authoring が SubScene にありません
System が実行されない	World を確認してください。必要に応じて [UpdateInGroup(typeof(...))] を追加してください
パフォーマンスが向上しない	[BurstCompile] が付いていることを確認してください。Burst Inspector でプロファイリングしてください
NativeArray のリーク警告	必ず OnDestroy で Dispose() を呼び出すか、Allocator.Temp を使用してください
Query が 0 件の結果を返す	Baker で component が正しく追加されていることを確認してください
Job 内で "InvalidOperationException" が発生する	同時アクセスが原因です。[NativeDisableParallelForRestriction] を使用するか、設計を見直してください
SubScene が bake されない	SubScene を再インポートする（右クリック > Reimport）か、エディターを再起動してください

関連スキル

• /perf-audit — ユースケースに DOTS が適しているかを評価します
• /unity-code-gen — authoring/baker のボイラープレートを生成します
• /unity-animation — DOTS アニメーション（Entities Graphics animation）

参考資料

• 基本的なパターン（authoring、baking、queries、jobs）については references/ecs-patterns.md を参照してください
• 高度なパターン（Burst、NativeContainers、ハイブリッド、Aspects、DynamicBuffer）については references/ecs-advanced.md を参照してください
• Unity DOTS の公式ドキュメント
• Unity DOTS のサンプル