2D kiremitli oyunda görüş alanını hızlıca nasıl hesaplayabilirim?

Bir karo matrisi var, bazı karoların üzerinde nesneler var. Hangi kiremitlerin oyuncu tarafından görülebildiğini ve hangilerinin görünmeyeceğini hesaplamak istiyorum ve oldukça verimli bir şekilde yapmam gerekiyor (bu yüzden büyük bir matris (100x100) ve bir sürü nesneye sahip olduğumda bile yeterince hızlı hesaplanacak).

Bresenham'ın çizgi algoritması ile yapmaya çalıştım , ama yavaştı. Ayrıca, bana bazı hatalar verdi:

----XXX-        ----X**-     ----XXX-
-@------        -@------     -@------
----XXX-        ----X**-     ----XXX-
(raw version)   (Besenham)   (correct, since tunnel walls are 
                              still visible at distance)

(@ is the player, X is obstacle, * is invisible, - is visible)

Bunun yapılabileceğinden eminim - sonuçta NetHack, Zangband var ve hepsi bir şekilde bu sorunla ilgilendi :)

Bunun için hangi algoritmayı önerebilirsiniz?

İhtiyaçlarım için, şöyle görülebilir olarak tanımlayacağım : kiremit en azından bir kısmı (örneğin köşesi) oyuncu kiremitinin merkezine herhangi bir engelle kesişmeyen düz bir çizgi ile bağlanabildiği zaman görünür.

Visible tanımınız şudur:

Karoların en azından bir kısmı (örneğin köşesi), oyuncu karosunun merkezine herhangi bir engelle kesişmeyen düz bir çizgiyle bağlanabildiği zaman karo görünür

Bu konsepti kelimenin tam anlamıyla oynatıcı döşemenizden ışınları izleyerek ve sahnenize kesişerek uygulayabilirsiniz. Işın bir engele çarptığında (veya belirli bir mesafe eşiğini aştığında) her yinelemeden koparsınız, çünkü yalnızca oyuncunun doğrudan görebileceği çinilerle ilgilenirsiniz. İşlemi sizin için çözeceğim:

1. Algoritmayı vermek istediğiniz hassasiyet seviyesini belirtin. Bu, takip edeceğiniz ışınların sayısı olacaktır.
2. Her ışın arasında kaç derece dönüleceğini bilmek için tam 360 derece daireyi seçilen hassasiyete bölün.
3. 0 dereceden başlayarak ve 2. adımda belirlenen miktarda artış yaparak, oyuncu karosunun ortasındaki orijinli ve mevcut açı ile belirlenen yöndeki bir ışın oluşturun.
4. Her bir ışın için, oynatıcı döşemesinden başlayarak, bir engel döşemesini vuruncaya kadar ışının yönü boyunca yürüyün . Bu döşemeyi görünür döşeme listesine ekleyin ve bir sonraki ışına geçin. Çarpışma bulunmaması durumunda "pes" için maksimum bir mesafe eklemek isteyebilirsiniz.

İşte 3 örnek ışın gösteren bir resim. Koyu renkli döşemeler, her bir ışının “sonucudur”; Yine de bunu çemberin her tarafında tekrarlamanız gerekir:

Performans için maksimum mesafeyi ve ışın sayısını azaltın. Çok az ve fayans özledim, çok fazla ve performansınız acı çeker. Ayrıca, ışınların en uzağa seyahat etmesi gereken, "hata" ne kadar büyük olursa, ihtiyacınız olan hassasiyet de o kadar artar.

Düzenle

Algoritmanın kesişme bitini uygulamanıza yardımcı olmak için, özellikle Adım 3 ve Adım 4'teki yeniden yayınlama hakkında aşağıdaki öğreticiyi kontrol edin:

http://www.permadi.com/tutorial/raycast/rayc7.html

Görüş ışınlarının yerine gölge ışınlarını kullanmayı tercih ederim.

Diyelim ki bu sizin görüş alanınız (potansiyel olarak görülebilir alan)

######################
#####.............####
###................###
##..................##
#....................#
#....................#
#..........@.........#
#....................#
#....................#
##..................##
###................###
#####.............####
######################

# Blokları, görünür durumdayken görünmez. görülebilir

Hadi biraz engel koyalım:

######################
#####.............####
###................###
##.....X.....XXX....##
#......X.......X.....#
#...X.XX.............#
#...X......@.........#
#...X..........X.....#
#...XXXXXX...........#
##..................##
###....X...........###
#####.............####
######################

Görünüm alanı içinde bulunan X'in bir listesi var, sonra bu engelin arkasındaki her döşemeyi gizli olarak işaretlersiniz: bir engel gizlenmiş olarak işaretlendiğinde, listeden kaldırırsınız.

######################
#####.............####
###................###
##.....X.....XXX....##
#......X.......X.....#
#...X.XX.............#
#...X......@.........#
#...X..........X.....#
#...XXXXX*...........#
##......##..........##
###....*#..........###
#####.###.........####
######################

Yukarıdaki örnekte, en alttaki duvarın sağ tarafından atılan gölgeyi ve bu gölgenin gizli engeli kontrol etmeniz gereken engeller listesinden nasıl sildiğini görebilirsiniz (X kontrol etmeli; * kontrol edilmeli).

Eğer listeyi bazı ikili partitonları kullanarak sıralarsanız, ilk Cosest X kontrol edilirse, kontrolünüzü biraz hızlandırabilirsiniz.

Bir kerede Xs bloğunu kontrol etmek için bir çeşit "Deniz Savaşları" algoritması kullanabilirsiniz (temelde gölge konisini daha geniş hale getirecek yönde olan bir adiacent X arıyorsunuz)

[DÜZENLE]

Düzgün bir gölge elde etmek için iki ışın gerekir ve bir çini dikdörtgen olduğundan, mevcut simetrileri kullanarak birçok varsayım yapılabilir.

Işın koordinatları, engel döşemesinin etrafına bölünen basit bir boşluk kullanılarak hesaplanabilir:

Her dikdörtgen alan, kiremit köşesinin neyin gölge koni kenarı olarak alınması gerektiği konusunda bir seçimdir.

Bu akıl yürütme, birden fazla bitişik fayans bağlamak ve takip eden tek bir daha geniş koni dökmelerini sağlamak için daha fazla itilebilir.

İlk adım, gözlemci yönüne yönelik hiçbir engel bulunmadığından emin olmaktır, bu durumda en yakın engel bunun yerine kabul edilir:

Sarı kiremit bir engelse, o kiremit yeni kırmızı kiremit haline gelir.

Şimdi üst koni kenarını düşünelim:

Mavi kiremitlerin tümü, gölge konisinin daha geniş olmasına izin vermek için olası bir adaydır: en az bir tanesi engel ise, ışın daha önce görüldüğü gibi kiremit etrafındaki alan kullanılarak parlatılabilir.

Yeşil çini yalnızca gözlemci izleyen turuncu çizginin üzerindeyse adaydır:

Aynı şey, diğer ışın ve gözlemcinin kırmızı engel hakkındaki diğer konumları için de geçerlidir.

Temel fikir, her koni dökümü için mümkün olduğu kadar alanı kaplamak ve kontrol edilmesi gereken engeller listesini mümkün olduğu kadar kısaltmaktır.

Çözmeye çalıştığınız problem bazen kısaca FOV View alanı olarak adlandırılır. Roguelikes'den örnek olarak bahsettiğiniz gibi, RogueBasin wiki'nin konu hakkında neler söylediğine bir göz atmalısınız (uygulamalara bağlantılar bile var): http://www.roguebasin.com/index.php?title=Field_of_Vision

Farklı avantajları ve dezavantajları olan birkaç farklı algoritma vardır - RogueBasin'de de çok kullanışlı bir karşılaştırma yapılabilir: http://www.roguebasin.com/index.php?title=Comparative_study_of_field_of_view_algorithms_for_2D_grid_based_worlds

Ayrıca çalışma demosunun da olduğunu gördüm:

http://www.redblobgames.com/articles/visibility/

Dizinin geri kalanıyla birlikte http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2011/12/12/shadowcasting-in-c-part-one.aspx adresini faydalı bulabilirsiniz .