2D City Builder에서 비싼 기능의 성능을 향상시키는 방법

이미 답변을 검색했지만 비싼 함수 / 계산을 처리하는 가장 좋은 방법을 찾지 못했습니다.

현재 게임 (2D 타일 기반 도시 건물)에서 사용자는 건물을 배치하고 도로를 건설 할 수 있습니다. 모든 건물은 사용자가지도의 경계에 배치해야하는 교차점에 연결해야합니다. 건물이이 정션에 연결되지 않은 경우 영향을받는 건물 위에 "도로에 연결되지 않음"표시가 나타납니다 (그렇지 않으면 제거해야 함). 대부분의 건물에는 반경이 있으며 서로 관련이있을 수 있습니다 (예 : 소방서에서 반경 30 타일 내에있는 모든 주택을 도울 수 있음). 그것이 도로 연결이 변경 될 때 업데이트 / 확인해야하는 것입니다.

어제 큰 성능 문제가 발생했습니다. 다음 시나리오를 살펴 보겠습니다. 사용자는 물론 건물과 도로를 지울 수도 있습니다. 따라서 사용자가 접속점 바로 다음에 연결을 끊으면 동시에 많은 건물을 업데이트해야합니다 . 첫 번째 조언 중 하나는 중첩 루프를 피하는 것입니다 (이 시나리오에서는 분명히 큰 이유입니다).하지만 확인해야합니다 ...

1. 도로 타일이 제거 된 경우 건물이 여전히 교차점에 연결된 경우 (해당 도로의 영향을받는 건물에만 해당). (이 시나리오에서는 더 작은 문제 일 수 있습니다)

2. 반지름 타일 목록을 작성하고 반지름 내에 건물을 가져옵니다 (중첩 루프-큰 문제!) .

   // Go through all buildings affected by erasing this road tile.
   foreach(var affectedBuilding in affectedBuildings) {
       // Get buildings within radius.
       foreach(var radiusTile in affectedBuilding.RadiusTiles) {
           // Get all buildings on Map within this radius (which is technially another foreach).
           var buildingsInRadius = TileMap.Buildings.Where(b => b.TileIndex == radiusTile.TileIndex);  
   
           // Do stuff.
       }
   }

이 모든 것이 FPS 를 1 초 동안 60에서 거의 10으로 나눕니다 .

그렇게 할 수있을 것입니다. 내 아이디어는 다음과 같습니다.

• 이 스레드에는 주 스레드 (업데이트 기능)를 사용하지 않고 다른 스레드를 사용합니다. 멀티 스레딩을 사용할 때 잠금 문제가 발생할 수 있습니다.
• 대기열을 사용하여 많은 계산 처리 (이 경우 가장 좋은 방법은 무엇입니까?)
• 더 많은 계산 (예 : 반경이있는 건물)을 피하려면 객체 (건물)에 더 많은 정보를 보관하십시오.

마지막 접근법을 사용하여 대신이 foreach 형태로 하나의 중첩을 제거 할 수 있습니다.

// Go through all buildings affected by erasing this road tile.
foreach(var affectedBuilding in affectedBuildings) {
    // Go through buildings within radius.
    foreach(var buildingInRadius in affectedBuilding.BuildingsInRadius) {
        // Do stuff.
    }
}

그러나 이것이 충분한 지 모르겠습니다. 플레이어가 큰지도를 가지고있는 경우 도시 스카이 라인과 같은 게임은 훨씬 더 많은 건물을 처리해야합니다. 그들은 어떻게 그런 일을 처리합니까?! 모든 건물이 동시에 업데이트되지는 않으므로 업데이트 대기열이있을 수 있습니다.

나는 당신의 아이디어와 의견을 기대하고 있습니다!

고마워요!

캐싱 빌딩 범위

어떤 건물이 이펙터 건물 범위에 있는지에 대한 정보를 캐싱한다는 아이디어는 (이펙터에서 또는 영향을 받아 캐시에 저장할 수 있음) 확실히 좋은 생각입니다. 건물 (일반적으로)은 움직이지 않으므로 값 비싼 계산을 다시 실행할 이유가 거의 없습니다. "이 건물에 미치는 영향"및 "이 건물에 미치는 영향"은 건물을 만들거나 제거 할 때만 확인하면됩니다.

이것은 메모리에 대한 CPU주기의 고전적인 교환입니다.

지역별 커버리지 정보 처리

이 정보를 추적하기 위해 너무 많은 메모리를 사용하고있는 것으로 판명되면 맵 영역별로 해당 정보를 처리 할 수 ​​있는지 확인하십시오. 지도를 n*의 정사각형 영역으로 나눕니다.n타일. 소방서가 해당 지역을 완전히 덮으면 해당 지역의 모든 건물도 포함됩니다. 따라서 개별 건물이 아닌 지역별로 적용 범위 정보 만 저장하면됩니다. 지역이 부분적으로 만 덮여있는 경우 해당 지역의 빌딩 별 연결 처리로 폴백해야합니다. 따라서 건물의 업데이트 기능은 먼저 "이 건물이 소방서에 속하는 지역입니까?"를 확인합니다. "이 건물이 개별적으로 소방서에 의해 보호됩니까?" 또한 소방서가 제거 될 때 더 이상 2000 개 건물의 적용 상태를 업데이트 할 필요가없고 100 개 건물과 25 개 지역 만 업데이트하면되기 때문에 업데이트 속도가 빨라집니다.

지연된 업데이트

또 다른 최적화는 모든 것을 즉시 업데이트하지 않고 동시에 모든 것을 업데이트하지 않는 것입니다.

건물이 도로 네트워크에 여전히 연결되어 있는지 여부는 모든 단일 프레임을 확인해야하는 것은 아닙니다 (그런데, 그래프 이론을 조금 살펴봄으로써이를 최적화하는 방법을 찾을 수도 있습니다). 건물이 건축 된 후 몇 초마다 주기적으로 건물을 점검하는 것만으로도 충분할 것입니다 (그리고 도로망에 변화가있을 경우). 건물 범위 효과에도 동일하게 적용됩니다. 건물이 수백 프레임마다 "만약 나에게 영향을 미치는 소방서 중 하나가 여전히 활동하고 있습니까?"

따라서 업데이트 루프는 매 업데이트마다 한 번에 수백 개의 건물에 대해 비싼 계산 만 수행하도록 할 수 있습니다. 현재 화면에있는 건물에 우선 순위를 부여하여 플레이어가 자신의 행동에 대한 즉각적인 피드백을받을 수 있습니다.

멀티 스레딩 관련

도시 건설업자는 계산 비용이 많이 드는 경향이 있습니다. 특히 플레이어가 실제로 큰 건물을 건설하고 시뮬레이션 복잡도가 높은 경우에는 더욱 그렇습니다. 따라서 장기적으로 게임에서 어떤 계산이 비동기 적으로 처리 될 수 있는지 생각하는 것은 잘못이 아닐 수 있습니다.

1. 중복 작업 .

당신 affectedBuildings은 아마도 서로 가까이 있기 때문에 다른 반지름이 겹칠 것입니다. 업데이트해야 할 건물에 플래그를 지정한 다음 업데이트하십시오.

var toBeUpdated = new HashSet<Tiles>();
foreach(var affectedBuilding in affectedBuildings) {
    foreach(var radiusTile in affectedBuilding.RadiusTiles) {
         toBeUpdated.Add(radiusTile);

}
foreach (var tile in toBeUpdated)
{
    var buildingsInTile = TileMap.Buildings.Where(b => b.TileIndex == radiusTile.TileIndex);
    // Do stuff.
}

2. 부적절한 데이터 구조.

var buildingsInTile = TileMap.Buildings.Where(b => b.TileIndex == radiusTile.TileIndex);

분명히해야한다

var buildingsInRadius = tile.Buildings;

여기서 건물은 IEnumerable반복 시간이 일정한 (예 : a List<Building>)