В основе футуристического проекта Megacity для мобильных устройств лежит DOTS

Nordeus: пример использования Unity в разработке

What inspires wow-factor demos like Megacity at Unity community events? Are they just eye-candy or are there real benefits for Unity developers? Belgrade-based Nordeus has been a featured studio at many Unite developer conferences, demoing work drawn from their hit games. But their cutting-edge clips aren’t about showing off – they’re about demonstrating new Unity capabilities that will dramatically change what you can achieve both creatively and programmatically.

  • The project

    Регулярно демонстрирует новейшие достижения нашей инициативы DOTS «Производительность по умолчанию»

  • The goal

    Улучшает производительность многопоточного кода для всех разработчиков Unity

  • Platforms

    Android, iOS, ПК

  • Количество сотрудников

    3 для Megacity, 20 для Battle Demo

  • Регион

    Белград, Сербия

Информационно-ориентированное программирование ускорило вывод Megacity на мобильные устройства

With CPUs trending towards more and more cores, high-performance multithreading is an essential feature of any modern computing engine. The Unity solution to multiple cores and threads is the Data-Oriented Technology Stack (DOTS), an umbrella term for the Entity Component System (ECS), the C# Job System, and the Burst Compiler.

Consistently wowing Unite audiences from Los Angeles to Berlin, Nordeus has demonstrated the benefits of these and other Unity features such as the Lightweight Render Pipeline (LWRP) and nested Prefabs.

The results:

  • Easy-to-write and efficient multithreaded code
  • Optimized rendering for lower-performance platforms like mobile
  • Faster QA with substantially fewer integration bugs
Объединяйтесь под флагом DOTS на хакатоне

Ужасно талантливая международная команда

Founded in 2010 by ex-Microsoft engineers Branko Milutinovic, Milan Jovovic, and Ivan Stojisavljevic, Nordeus first published Top Eleven – Be a Soccer Manager (“Football” outside the US), a freemium team-management game. It was enormously successful on Facebook, becoming profitable in three weeks, and was ported to Android and iOS in 2011. Since then, the company has published Golden Boot on iOS and Android, has Heroic: Magic Duel in soft launch, and numerous other games in development stages.

Nordeus has drawn talent from 22 countries to its headquarters in Belgrade, a locale extraordinarily rich in culture and history. They’re routinely cited as a top workplace in Europe and are known as generous contributors to a number of philanthropic organizations.

Two of their top software engineers are Belgrade locals: Jozef Oros and Srdja Stetic-Kozic, who work in the Nordeus Central Tech team with eight others. They are responsible for fostering the tools and techniques used in all Nordeus games, and as Srdja notes, “All of our games are made in Unity.”

Объединяйтесь под флагом DOTS на хакатоне

“As soon as we heard about DOTS, we contacted Unity to try it out and see if we could collaborate,” said Jozef. “We always want to give our players the best possible user experience, and smooth gameplay is a big part of that. Naturally, we’re especially interested in anything that can help our games run faster.”

The collaboration started with a meeting in Belgrade between the Unity and Nordeus CTOs. Nordeus welcomed help in getting familiar with the new technologies, and Unity wanted a real-world application that would test DOTS to its limits. Srdja added, “We also wanted to make something cool and epic to be showcased by Joachim Ante (a Unity co-founder). So for Unite Austin (2017), we thought ‘let's take a Heroic: Magic Duel battle, supersize it to 100K units, and then blow them all up!’ It was super exciting for us.”

Jozef and Srdja were the first DOTS users at Nordeus. They estimate having spent 90% of their time writing gameplay systems, in particular for rendering, unit movement, and logic. Jozef said, “Unity’s DOTS lets us make some really cool spells that explode at scale – effects that we knew would blow the audience’s minds.”

The team completed the Nordeus Battle Demo for Unite Austin in two months, with the first four weeks devoted to programming and prototyping. They spent one of those weeks in Copenhagen with a Unity team, working together hackathon-style in one room. “Sitting with Joe and his team was an awesome experience. We learned, direct from the source, a tremendous amount about ECS, the C# Job System, the Burst Compiler, and data-oriented programming in general,” Jozef added.

Прощание с объектно-ориентированным программированием

Переход на информационно-ориентированное программирование — это серьезная смена парадигмы, которая на первый взгляд может показаться очень сложной. Тем не менее, Срдья отмечает: «DOTS — это принципиально новый способ мышления, но всего лишь за неделю или две мы сумели разобраться со стеком, и эффективность работы программистов увеличилась, а когда нужно интегрировать старый код, ECS позволяет сделать это с легкостью».

Неотъемлемой частью DOTS служит система задач C#, которая создает оптимизированный многопоточный код, управляет конкуренцией (потоками, выполняемыми в произвольном порядке, что приводит к непредсказуемым результатам) и оптимизирует переключение контекста для практически стопроцентной загрузки многоядерных процессоров. Другой компонент — компилятор Burst, основанный на LLVM с учетом особенностей вычисления, который использует задачи на C# для создания высокоэффективного машинного кода, оптимизированного для конкретных требований целевой платформы.

Йоаким Анте говорит: «Компилятор Burst учитывает вычисления и геометрию на глубоком уровне и способен их оптимизировать, что недоступно другим компиляторам. Он автоматически проводит векторизацию кода на C# для конкретной целевой платформы, и в результате получается гораздо более эффективный код, чем обычно». Компилятор Burst также позволяет избежать значительного количества ошибок интеграции, с которыми очень часто сталкиваются разработчики на этапе контроля качества.

Победа в битве за Megacity

The Battle Demo shown at Unite Austin used components from Heroic: Magic Duel. The Nordeus team applied its DOTS expertise primarily on dynamic gameplay elements, with huge numbers of animated units on a limited-size terrain.

This paved the way for its next challenge, as Nordeus took on Megacity, which is a big, open world with 4.5 million objects that need to be rendered, culled, and loaded, 5,000 flying cars needing to be simulated, and 100,000 audio sources that had to be played simultaneously. And all of this needs to work on mobile as well as PC. Jozef said, “For Megacity, Unity’s DOTS was used for everything, like new rendering and animation techniques, UI systems, and even audio. We can use all of this in our existing games, as well as those in development.”

LWRP открывает двери мегаполиса мобильным устройствам

Joachim Ante’s keynote address at Unite LA 2018 included an astonishingly complex live demo from Megacity. The demo contains 4.5M mesh renderers, 5,000 dynamic vehicles and 200,000 unique building objects. The vehicles fly on spline-based traffic lanes, never colliding, and there are 100,000 unique audio sources, including neon signs, air-conditioning fans, and cars producing unique sounds to form a rich, realistic audioscape. And it all runs smoothly on smartphones.

“For the Megacity demo, we wanted to show our complex graphics on a mobile version with a very fast frame rate. We used LWRP plus a few custom shader tweaks to make it resemble the PC version as much as possible,” said Jozef. Srdja added, “When you are working on a game that is supposed to stretch the limits of PCs, and then you decide to port it to mobile later, you usually have to rework large parts of it due to performance limitations of mobile platforms. This was not the case with Megacity. DOTS enabled us to use the exact same code running gameplay logic and rendering on a PC and seamlessly scale it down to mobile platforms.”

The Unity Lightweight Render Pipeline optimizes real-time performance on mobile devices by making tradeoffs with lighting and shading. It performs single-pass forward-rendering with one real-time shadow light and light culling per-object (with all lights shaded) in a single pass, minimizing draw calls.

Вложенные префабы и прыжок в DOTS

«Демофильм Megacity — это еще и демонстрация на Unity, где мы впервые использовали вложенные префабы, и нашим разработчикам это очень понравилось», — говорит Йозеф. Например, этот метод позволяет создать большое здание, которое будет состоять из множества префабов комнат, которые, в свою очередь, будут состоять из множества префабов мебели, и так далее. Разработчики могут разбивать префабы на несколько экземпляров для эффективности работы, многократно использовать любые объекты, большие или маленькие, и работать над различными элементами контента одновременно.

У Nordeus весьма амбициозные планы на разработку продуктов, при этом они на 100% полагаются на Unity и DOTS в программировании. Как говорит Срдья, «Если вы хотите перейти на Unity DOTS, то просто переходите. Не бойтесь забыть о большинстве того, чему вы научились в области объектно-ориентированного программирования!»

Srdja Stetic-Kozic, Senior Software Engineer

«DOTS — это принципиально новый способ мышления, но всего лишь за неделю или две мы сумели разобраться со стеком, и эффективность работы программистов увеличилась, а когда нужно интегрировать старый код, ECS позволяет сделать это с легкостью».

Srdja Stetic-Kozic, Senior Software Engineer
Jozef Oros, Software Engineer

«Узнав о DOTS, мы тут же связались с Unity, чтобы опробовать этот стек и принять участие в разработке. Мы всегда стремимся дать самое лучшее нашим игрокам, и производительность здесь играет важную роль, поэтому мы, естественно, заинтересованы во всем, что способно сделать наши игры быстрее».

Jozef Oros, Software Engineer

Мы используем cookie-файлы, чтобы вам было удобнее работать с нашим веб-сайтом. Подробнее об этом можно узнать на странице, посвященной политике использования cookie-файлов.