Loại bỏ hiệu quả các đối tượng ngoài màn hình trên bản đồ 2D từ trên xuống

Tôi biết hiệu quả là chìa khóa trong lập trình trò chơi và tôi đã có một số kinh nghiệm với việc hiển thị "bản đồ" trước đó nhưng có lẽ không phải là cách tốt nhất.

Đối với trò chơi TopDown 2D: (chỉ cần hiển thị họa tiết / gạch của thế giới, không có gì khác)

Giả sử, bạn có bản đồ 1000x1000 (gạch hoặc bất cứ thứ gì). Nếu ô không nằm trong tầm nhìn của máy ảnh, nó không nên được hiển thị - đơn giản vậy thôi. Không cần phải hiển thị một lát sẽ không được nhìn thấy. Nhưng vì bạn có 1000x1000 đối tượng trong bản đồ của mình, hoặc có lẽ ít hơn bạn có thể không muốn lặp qua tất cả các ô 1000 * 1000 chỉ để xem liệu chúng có giả sử được hiển thị hay không.

Câu hỏi: Cách tốt nhất để thực hiện hiệu quả này là gì? Vì vậy, nó "nhanh / nhanh hơn" có thể xác định gạch nào được giả sử sẽ được hiển thị?

Ngoài ra, tôi không xây dựng trò chơi của mình xung quanh các ô được hiển thị bằng SpriteBatch để không có hình chữ nhật, các hình có thể có kích thước khác nhau và có nhiều điểm, giả sử một vật cong 10 điểm và kết cấu bên trong hình đó;

Câu hỏi: Làm thế nào để bạn xác định xem loại đối tượng này có "bên trong" Chế độ xem của máy ảnh không?

Thật dễ dàng với hình chữ nhật 48x48, chỉ cần xem nó X + Width hay Y + height nằm trong chế độ xem của máy ảnh. Khác nhau với nhiều điểm.

Nói một cách đơn giản, làm thế nào để quản lý mã và dữ liệu một cách hiệu quả để không phải chạy qua / lặp qua hàng triệu đối tượng cùng một lúc.

Đối với các đối tượng phức tạp, tôi nghĩ cách tốt nhất là giảm chúng xuống các hình chữ nhật xung quanh và kiểm tra xem hình chữ nhật đó có nằm trong khung nhìn không. Ngay cả khi bạn sẽ kết xuất một kết cấu không thực sự hiển thị (vì hình dạng của nó), nó vẫn có thể sẽ nhanh hơn so với thực hiện thuật toán phát hiện phức tạp hơn.

Để xử lý các bản đồ lớn một cách hiệu quả, bạn nên chia nhỏ bản đồ của mình ở tỷ lệ lớn hơn, giả sử là 10x10. Sau đó, bạn kiểm tra giao lộ khung nhìn của bạn. Trong trường hợp xấu nhất, nó chạm 4 'vùng' này sẽ dẫn đến (100x100) * 4 = 40K đối tượng. Đây là một ví dụ đơn giản. Để sử dụng thực tế, bạn nên xem xét cấu trúc Quadtree đặc biệt hiệu quả đối với các phân khu và phát hiện va chạm như vậy (kiểm tra khả năng hiển thị của chế độ xem về cơ bản là kiểm tra va chạm giữa chế độ xem và sprite).

Khi bạn có nhiều đối tượng di động, bạn nên lưu trữ chúng theo tọa độ của chúng trong cấu trúc cây đa chiều. Bằng cách đó bạn có thể có được một danh sách tất cả các đối tượng nằm trong một hình chữ nhật nhất định. Bạn thậm chí có thể sắp xếp chúng theo tọa độ x hoặc y của chúng, điều này rất quan trọng đối với thứ tự vẽ khi đối tượng mọc chồng lên nhau.

Điều này cũng sẽ rất hữu ích để phát hiện va chạm.

Xem bài viết trên wikipedia về cây kd để biết chi tiết.

Khi cây 2d quá phức tạp đối với bạn, đó cũng là một cách thay thế dễ dàng hơn nhưng không kém hiệu quả: Lưu trữ các đối tượng như con của gạch. Khi bạn di chuyển một đối tượng, bạn xóa nó khỏi danh sách đối tượng của ô cũ và đặt nó vào danh sách đối tượng của đối tượng mới. Khi bạn vẽ các đối tượng, bạn một lần nữa lặp lại các ô trong khung nhìn và truy xuất các đối tượng của chúng. Sau đó, bạn sắp xếp tất cả chúng theo tọa độ y và vẽ chúng.

Không biết đó có phải là cách tốt nhất không, nhưng đây là cách tôi học để làm điều đó:

bạn có một mảng "gạch" hai chiều

public Tile tilemap[][];

và bạn quyết định vị trí của "máy ảnh" với Vector2, bạn sẽ chỉ hiển thị những gì bên trong cảnh, hình chữ nhật lớn là những gì bạn có thể nhìn thấy trên màn hình, vô dụng để vẽ phần còn lại của cảnh.

Bây giờ bạn cần lấy phần bù, giả sử bạn muốn máy ảnh của mình ở trung tâm của cảnh:

offsetX = (graphics().width() / 2 - Math.round(cam.Position().X));
offsetX = Math.min(offsetX, 0);
offsetX = Math.max(offsetX, graphics().width() / 2 - mapWidth);
offsetY = (graphics().height()) / 2 - Math.round(cam.getPosition().Y);
offsetY = Math.min(offsetY, 0);
offsetY = Math.max((graphics().height() / 2 - mapHeight), offsetY);

Bây giờ, trong phần nào của mảng, các ô hiển thị bắt đầu và kết thúc?

firstTileX = pixelsToTiles(-offsetX);

lastTileX = firstTileX + pixelsToTiles(graphics().width());

firstTileY = pixelsToTiles(-offsetY);

lastTileY = firstTileY + pixelsToTiles(graphics().height());

int pixelsToTiles(int pixels) {
    return (int) Math.floor((float) pixels / Tile.getHeight());
}

và trong phương thức vẽ của bạn, bạn chỉ cần lặp qua phần hiển thị của mảng:

   for (int x = firstTileX; x < lastTileX; x++) {
        for (int y = firstTileY; y < lastTileY; y++) {
              Vector2 position = new Vector2(tilesToPixelsX(x) + offsetX,
                        tilesToPixelsY(y) + offsetY);
              tilemap[x][y].Draw(surf, position);
        }
    }

Bạn có thể có một Bitmap là toàn bộ cảnh nhưng không được hiển thị. Và sau đó, một Bitmap lớp máy ảnh có kích thước màn hình được hiển thị, chỉ rút ra từ toàn cảnh nhưng chỉ là phần cần được hiển thị.