2D Vector 클래스의 플로트, 더블 또는 둘 다?

저는 현재 스튜디오 용 소형 크로스 플랫폼 OpenGL 기반 2D 게임 엔진을 작성 중입니다. 사용할 2D Vector 클래스를 조사 할 때 세 가지 디자인 패러다임을 발견했습니다.

• 플로트 및 통화별로 값처럼 이 가마 수트라 기사 . 빠르지 만 정확도는 거의 없습니다 ( 이 Thread 참조 ). Pro : 빠르고 휴대 가능하며 대부분의 라이브러리와 호환됩니다.

• 더블 앤 레퍼런스. 위의 기사를 올바르게 이해하면 4 개의 부동 소수점 숫자 대신 2 개의 배정 밀도 변수를 사용할 수도 있습니다. 위의 스레드에 따르면 double은 여전히 ​​float보다 느립니다.

• 이중 및 부동을위한 템플릿 : 널리 사용되는 책 " Game Engine Architecture "는 템플릿을 사용하여 필요에 따라 부동 및 이중을 사용할 수있게합니다. 명백한 단점은 코드 팽창입니다. 또한 기본적으로 두 클래스를 작성하지 않고도 코드를 최적화 할 수 있다고 의심합니다.

사내 엔진에서 어떤 솔루션을 사용하고 있고 인기있는 게임 엔진과 같은 정밀함을 알게되어 엔진에서 어떤 솔루션을 구현할지 결정할 수 있습니다. 현재 나는 부동 소수점 정밀도를 사용하고 그것에 대해 생각하고 있습니다.

int64_t를 사용할 이유가 없으면 int를 사용하는 것처럼 double을 사용할 이유가 없으면 항상 float을 사용합니다.

부동 소수점은 최대 ²⁴ 개의 정확한 정수 연산을하는 데 아무런 문제가 없습니다 . 이는 대부분의 사람들이 (비이성적으로) 두려워하는 것입니다. 복식은 공통 값을 정확하게 표현할 수 없다는 문제를 해결하지 못합니다. 0.10000001 또는 0.10000000000000001을 얻든 상관없이 코드에서 0.09999999와 "동일한"것으로 간주해야합니다.

게임 작성에 관심이있는 모든 플랫폼에서 두 배가 느리고 메모리 대역폭을 두 배로 늘리며 사용 가능한 특수 CPU 명령어가 적습니다.

단 정밀도 플로트는 C / C ++ 측 및 내부 셰이더 모두에서 하드웨어 그래픽 인터페이스의 표준으로 유지됩니다.

언젠가는 이중 벡터가 필요할지 모르지만 필요할 때 기본적으로 사용되지 않아야합니다.

템플릿 화와 관련하여-맞습니다. 최대 성능을 위해서는 템플릿을 수동으로 전문화해야합니다. 그 외에도 주말 동안 템플릿 코드에 대해 몇 가지 테스트를 수행하여 (4 ple IntRect 및 FloatRect 만들기) 템플릿 코드 버전은 코드를 반복하는 것보다 컴파일하는 데 약 20 배 더 오래 걸린다는 것을 알았습니다. 약 15 줄 . 반복은 빨라지지만 컴파일을 기다리는 것은 더 빨라집니다. StringRect 또는 FooRect가 필요한 것은 아닙니다.

Microsoft XNA 게임 프레임 워크에는 float를 사용하는 Vector2 클래스가 있습니다. 이것이 XNA 팀의 지혜와 경험이 나의 것보다 훨씬 뛰어나다는 것을 믿기 때문에 이것이 플로트를 다루는 가장 큰 개인적 이유 일 것입니다.

이 스택 오버플로 질문에서 "Float vs Double Performance" 의 답변을 읽는 것이 다소 흥미 롭습니다 . GPU의 이중 성능에 대한 논의가 있는 gamedev.net 스레드 도 있습니다 . 적어도 많은 GPU에서 double이 float보다 느리다고 가정하는 것이 안전하다고 생각하며 개인적으로 항상 double Openpart에 float OpenGL 함수를 사용했습니다. 이것은 오늘날에는 적용되지 않을 수 있지만 게임을 실행하는 모든 사람이 기본 이중 지원 기능을 갖춘 최신 GPU를 가지고 있지 않다고 생각한다면 이것이 플로트를 사용하고 여분의 성능을 얻는 데 충분한 이유라고 생각합니다.