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使用伺服器進行最佳化

像 Godot 這樣的引擎，因為高階的架構與功能，讓使用上更為方便。大多數功能都是透過場景系統來存取與使用。利用節點和資源可簡化大型遊戲的專案結構與資產管理。

當然，也有一些缺點：

會增加一層額外的複雜度。
效能會比直接使用底層 API 來得低。
無法直接利用多執行緒來控制它們。
需要消耗更多記憶體。

在多數情況下這不算太大問題（Godot 本身已高度最佳化，大部分操作也都是透過訊號處理，無需反覆輪詢）。但在某些情境下就會成為瓶頸，例如同時需要在每一影格處理數萬個實例時。

這種情況有時會讓開發者懷念手寫底層程式碼的時光，甚至後悔選擇了遊戲引擎，希望能回到更手工、低階的遊戲實作方式。

不過，Godot 的設計其實能解決這類問題。

也參考

你可以參考 Bullet Shower 範例專案來觀察如何實際運用底層伺服器 API

伺服器

Godot 最有趣的設計決策之一，就是整個場景系統其實是*可選*的。雖然目前沒辦法在編譯時完全移除，但你完全可以選擇不使用它。

Godot 核心採用『伺服器』的概念。這些伺服器提供非常底層的 API，負責控制算繪、物理、音訊等功能。場景系統就是建立在這些伺服器之上。最常見的伺服器有：

RenderingServer：處理所有與圖形、算繪相關的功能。
PhysicsServer3D：處理所有 3D 物理相關功能。
PhysicsServer2D：處理所有 2D 物理相關功能。
AudioServer：處理所有音訊相關功能。

你可以研究這些伺服器的 API，會發現它們所提供的功能，其實就是 Godot 所有高階操作的底層實作。

RID

要使用伺服器，最重要的是理解『Resource ID』（RID）物件。這些 RID 就是對伺服器內部資源的控制碼，需要手動分配與釋放。幾乎所有伺服器函式都需要透過 RID 來存取實際資源。

大多數 Godot 節點與資源內部都持有來自伺服器的 RID，可以透過不同函式取得。其實所有繼承自 Resource 的物件，都可以直接轉換為 RID。但並非所有資源都有 RID，這時 RID 會是空的。不過你仍然可以將這些資源作為 RID 傳給伺服器 API。

警告

資源是引用計數的（參見 RefCounted），但指向資源 RID 的引用*不會*被計入引用數。請務必在伺服器之外保留對資源本身的參考，否則資源與其 RID 都會被釋放。

對於節點，有許多函式可以取得相關 RID：

對於 CanvasItem，可以使用 CanvasItem.get_canvas_item() 方法，取得伺服器中該畫布項目的 RID。
對於 CanvasLayer，可使用 CanvasLayer.get_canvas() 方法取得伺服器中的 Canvas RID。
對於 Viewport，可用 Viewport.get_viewport_rid() 取得伺服器中的視口 RID。
在 3D 中，World3D 資源（可在 Viewport 及 Node3D 節點取得）提供函式以取得 RenderingServer Scenario 及 PhysicsServer Space。這讓你可以直接用伺服器 API 建立 3D 物件並操作。
在 2D 中，World2D 資源（可於 Viewport 及 CanvasItem 節點取得）提供函式以取得 RenderingServer Canvas 及 Physics2DServer Space。這讓你可以直接用伺服器 API 建立 2D 物件並操作。
VisualInstance3D 類別，可分別透過 VisualInstance3D.get_instance() 與 VisualInstance3D.get_base() 取得場景 instance 與 instance base。

建議你多嘗試探索熟悉的節點與資源，看看能從哪些函式取得對應的伺服器 RID。

不建議直接操作已經關聯節點的物件的 RID。要建立或控制新的資源，或與現有資源互動，應該都直接使用伺服器函式來處理。

建立 Sprite

以下範例展示如何用程式碼建立一個精靈（Sprite），並透過底層 CanvasItem API 來移動它。

extends Node2D


# RenderingServer expects references to be kept around.
var texture


func _ready():
    # Create a canvas item, child of this node.
    var ci_rid = RenderingServer.canvas_item_create()
    # Make this node the parent.
    RenderingServer.canvas_item_set_parent(ci_rid, get_canvas_item())
    # Draw a texture on it.
    # Remember, keep this reference.
    texture = load("res://my_texture.png")
    # Add it, centered.
    RenderingServer.canvas_item_add_texture_rect(ci_rid, Rect2(-texture.get_size() / 2, texture.get_size()), texture)
    # Add the item, rotated 45 degrees and translated.
    var xform = Transform2D().rotated(deg_to_rad(45)).translated(Vector2(20, 30))
    RenderingServer.canvas_item_set_transform(ci_rid, xform)

public partial class MyNode2D : Node2D
{
    // RenderingServer expects references to be kept around.
    private Texture2D _texture;

    public override void _Ready()
    {
        // Create a canvas item, child of this node.
        Rid ciRid = RenderingServer.CanvasItemCreate();
        // Make this node the parent.
        RenderingServer.CanvasItemSetParent(ciRid, GetCanvasItem());
        // Draw a texture on it.
        // Remember, keep this reference.
        _texture = ResourceLoader.Load<Texture2D>("res://MyTexture.png");
        // Add it, centered.
        RenderingServer.CanvasItemAddTextureRect(ciRid, new Rect2(-_texture.GetSize() / 2, _texture.GetSize()), _texture.GetRid());
        // Add the item, rotated 45 degrees and translated.
        Transform2D xform = Transform2D.Identity.Rotated(Mathf.DegToRad(45)).Translated(new Vector2(20, 30));
        RenderingServer.CanvasItemSetTransform(ciRid, xform);
    }
}

伺服器中的 CanvasItem API 允許你向其新增繪圖基本圖元。一旦新增後無法修改，如需變更必須先清除再重新新增（但設定 transform 則不受此限制，可任意次數變更）。

清除圖元方式如下：

RenderingServer.canvas_item_clear(ci_rid)

RenderingServer.CanvasItemClear(ciRid);

在 3D 空間中產生網格實體

3D 的 API 與 2D 不同，因此必須使用專屬的產生實體 API。

extends Node3D


# RenderingServer expects references to be kept around.
var mesh


func _ready():
    # Create a visual instance (for 3D).
    var instance = RenderingServer.instance_create()
    # Set the scenario from the world, this ensures it
    # appears with the same objects as the scene.
    var scenario = get_world_3d().scenario
    RenderingServer.instance_set_scenario(instance, scenario)
    # Add a mesh to it.
    # Remember, keep the reference.
    mesh = load("res://mymesh.obj")
    RenderingServer.instance_set_base(instance, mesh)
    # Move the mesh around.
    var xform = Transform3D(Basis(), Vector3(20, 100, 0))
    RenderingServer.instance_set_transform(instance, xform)

public partial class MyNode3D : Node3D
{
    // RenderingServer expects references to be kept around.
    private Mesh _mesh;

    public override void _Ready()
    {
        // Create a visual instance (for 3D).
        Rid instance = RenderingServer.InstanceCreate();
        // Set the scenario from the world, this ensures it
        // appears with the same objects as the scene.
        Rid scenario = GetWorld3D().Scenario;
        RenderingServer.InstanceSetScenario(instance, scenario);
        // Add a mesh to it.
        // Remember, keep the reference.
        _mesh = ResourceLoader.Load<Mesh>("res://MyMesh.obj");
        RenderingServer.InstanceSetBase(instance, _mesh.GetRid());
        // Move the mesh around.
        Transform3D xform = new Transform3D(Basis.Identity, new Vector3(20, 100, 0));
        RenderingServer.InstanceSetTransform(instance, xform);
    }
}

建立 2D 剛體並用它移動精靈

這會透過 PhysicsServer2D API 建立一個 RigidBody2D，並在剛體移動時同步移動一個 CanvasItem。

# Physics2DServer expects references to be kept around.
var body
var shape


func _body_moved(state, index):
    # Created your own canvas item, use it here.
    RenderingServer.canvas_item_set_transform(canvas_item, state.transform)


func _ready():
    # Create the body.
    body = Physics2DServer.body_create()
    Physics2DServer.body_set_mode(body, Physics2DServer.BODY_MODE_RIGID)
    # Add a shape.
    shape = Physics2DServer.rectangle_shape_create()
    # Set rectangle extents.
    Physics2DServer.shape_set_data(shape, Vector2(10, 10))
    # Make sure to keep the shape reference!
    Physics2DServer.body_add_shape(body, shape)
    # Set space, so it collides in the same space as current scene.
    Physics2DServer.body_set_space(body, get_world_2d().space)
    # Move initial position.
    Physics2DServer.body_set_state(body, Physics2DServer.BODY_STATE_TRANSFORM, Transform2D(0, Vector2(10, 20)))
    # Add the transform callback, when body moves
    # The last parameter is optional, can be used as index
    # if you have many bodies and a single callback.
    Physics2DServer.body_set_force_integration_callback(body, self, "_body_moved", 0)

using Godot;

public partial class MyNode2D : Node2D
{
    private Rid _canvasItem;

    private void BodyMoved(PhysicsDirectBodyState2D state, int index)
    {
        RenderingServer.CanvasItemSetTransform(_canvasItem, state.Transform);
    }

    public override void _Ready()
    {
        // Create the body.
        var body = PhysicsServer2D.BodyCreate();
        PhysicsServer2D.BodySetMode(body, PhysicsServer2D.BodyMode.Rigid);
        // Add a shape.
        var shape = PhysicsServer2D.RectangleShapeCreate();
        // Set rectangle extents.
        PhysicsServer2D.ShapeSetData(shape, new Vector2(10, 10));
        // Make sure to keep the shape reference!
        PhysicsServer2D.BodyAddShape(body, shape);
        // Set space, so it collides in the same space as current scene.
        PhysicsServer2D.BodySetSpace(body, GetWorld2D().Space);
        // Move initial position.
        PhysicsServer2D.BodySetState(body, PhysicsServer2D.BodyState.Transform, new Transform2D(0, new Vector2(10, 20)));
        // Add the transform callback, when body moves
        // The last parameter is optional, can be used as index
        // if you have many bodies and a single callback.
        PhysicsServer2D.BodySetForceIntegrationCallback(body, new Callable(this, MethodName.BodyMoved), 0);
    }
}

3D 版本也大同小異，因為 2D 與 3D 物理伺服器的用法幾乎一致（分別使用 RigidBody3D 與 PhysicsServer3D）。

從伺服器取得資料

除非你非常確定自己在做什麼，否則**千萬不要**直接呼叫 RenderingServer、PhysicsServer2D 或 PhysicsServer3D 來請求資料。這些伺服器通常為了效能是非同步執行的，任何會回傳數值的函式呼叫都會造成伺服器暫停，強制等待所有待處理事項完成再回傳結果。如果你每一幀都這樣呼叫，效能會大幅下降，而且原因可能不明顯。

因此，這類伺服器的大多數 API 設計時，通常根本不允許直接回傳資訊，除非是要取得可儲存的實際資料。