วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพสำหรับฟังก์ชั่นราคาแพงในตัวสร้างเมือง 2 มิติ

ฉันค้นหาคำตอบแล้ว แต่ฉันไม่สามารถหาวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการฟังก์ชั่น / การคำนวณราคาแพง

ในเกมปัจจุบันของฉัน (อาคารเมืองแบบกระเบื้อง 2d) ผู้ใช้สามารถวางอาคารสร้างถนน ฯลฯ อาคารทุกหลังจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับทางแยกที่ผู้ใช้ต้องวางไว้ที่ชายแดนของแผนที่ หากอาคารไม่ได้เชื่อมต่อกับทางแยกนี้สัญญาณ "ไม่ได้เชื่อมต่อกับถนน" จะปรากฏขึ้นเหนือสิ่งปลูกสร้างที่ได้รับผลกระทบ อาคารส่วนใหญ่มีรัศมีและอาจเกี่ยวข้องกันเช่นกัน (เช่นแผนกดับเพลิงสามารถช่วยบ้านทั้งหมดภายในรัศมี 30 แผ่น) นั่นคือสิ่งที่ฉันต้องปรับปรุง / ตรวจสอบเมื่อการเชื่อมต่อถนนเปลี่ยนไป

เมื่อวานนี้ฉันพบปัญหาเรื่องประสิทธิภาพที่ยิ่งใหญ่ ให้ดูสถานการณ์ต่อไปนี้: ผู้ใช้สามารถลบสิ่งปลูกสร้างและถนนได้เช่นกัน ดังนั้นหากผู้ใช้ในขณะนี้แบ่งการเชื่อมต่อทันทีหลังจากสนธิฉันจำเป็นต้องปรับปรุงอาคารจำนวนมากในเวลาเดียวกัน ฉันคิดว่าหนึ่งในคำแนะนำแรกคือการหลีกเลี่ยงการซ้อนกันลูป (ซึ่งแน่นอนเป็นเหตุผลใหญ่ในสถานการณ์นี้) แต่ฉันต้องตรวจสอบ ...

1. หากอาคารยังคงเชื่อมต่อกับทางแยกในกรณีที่มีการถอดกระเบื้องถนน (ฉันทำเช่นนั้นเฉพาะอาคารที่ได้รับผลกระทบจากถนนนั้น) (อาจเป็นปัญหาที่เล็กกว่าในสถานการณ์นี้)

2. รายการของกระเบื้องรัศมีและได้รับอาคารภายในรัศมี(ลูปซ้อนกัน - ปัญหาใหญ่!)

   // 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.
       }
   }

ทั้งหมดนี้แบ่ง FPS ของฉันจาก 60 เป็นเกือบ 10 เป็นเวลาหนึ่งวินาที

ดังนั้นฉันจะทำ ความคิดของฉันจะเป็น:

• ไม่ได้ใช้เธรดหลัก (ฟังก์ชันอัปเดต) สำหรับเธรดนี้ แต่เป็นเธรดอื่น ฉันอาจพบปัญหาการล็อคเมื่อฉันเริ่มใช้มัลติเธรด
• การใช้คิวเพื่อจัดการกับการคำนวณจำนวนมาก (กรณีใดจะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในกรณีนี้)
• เก็บข้อมูลเพิ่มเติมในวัตถุ (อาคาร) ของฉันเพื่อหลีกเลี่ยงการคำนวณเพิ่มเติม (เช่นอาคารในรัศมี)

ใช้วิธีการสุดท้ายฉันสามารถลบหนึ่งซ้อนในรูปแบบ foreach นี้แทน:

// 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.
    }
}

แต่ฉันไม่รู้ว่านี่เพียงพอหรือไม่ เกมอย่าง Cities Skylines จะต้องจัดการกับสิ่งก่อสร้างมากมายหากผู้เล่นมีแผนที่ขนาดใหญ่ พวกเขาจัดการกับสิ่งเหล่านั้นได้อย่างไร! อาจมีคิวการอัปเดตเนื่องจากสิ่งปลูกสร้างทั้งหมดจะไม่อัพเดตในเวลาเดียวกัน

ฉันรอคอยที่จะความคิดและความคิดเห็นของคุณ!

ขอบคุณมาก!

การครอบคลุมอาคารแคช

แนวคิดของการแคชข้อมูลที่อาคารอยู่ในช่วงของการสร้างเอฟเฟกต์ (ซึ่งคุณสามารถแคชจากเอฟเฟกต์หรือในเอฟเฟกต์) เป็นความคิดที่ดี อาคาร (โดยปกติ) ไม่ย้ายดังนั้นจึงมีเหตุผลเล็กน้อยที่จะทำการคำนวณราคาแพงเหล่านี้ซ้ำ "สิ่งปลูกสร้างนี้มีผลกระทบต่อสิ่งใด" และ "สิ่งที่มีผลต่อสิ่งปลูกสร้างนี้" เป็นสิ่งที่คุณต้องตรวจสอบเมื่อสร้างหรือลบสิ่งปลูกสร้าง

นี่คือการแลกเปลี่ยนแบบคลาสสิกของรอบ CPU สำหรับหน่วยความจำ

การจัดการข้อมูลความครอบคลุมตามภูมิภาค

หากปรากฎว่าคุณใช้หน่วยความจำมากเกินไปในการติดตามข้อมูลนี้ดูว่าคุณสามารถจัดการข้อมูลดังกล่าวตามภูมิภาคของแผนที่ได้หรือไม่ แบ่งแผนที่ของคุณออกเป็นสี่เหลี่ยมจตุรัสของn *nกระเบื้อง หากพื้นที่ครอบคลุมโดยแผนกดับเพลิงอาคารทั้งหมดในภูมิภาคนั้นจะได้รับการคุ้มครองเช่นกัน ดังนั้นคุณจะต้องเก็บข้อมูลความคุ้มครองตามภูมิภาคไม่ใช่ตามแต่ละอาคาร หากพื้นที่ครอบคลุมเพียงบางส่วนคุณจะต้องถอยกลับไปที่การจัดการการเชื่อมต่อโดยการสร้างในภูมิภาคนั้น ดังนั้นฟังก์ชั่นการอัปเดตสำหรับสิ่งปลูกสร้างของคุณจะตรวจสอบก่อน "ภูมิภาคนี้อาคารนี้มีแผนกดับเพลิงอยู่หรือไม่" และถ้าไม่ใช่ "อาคารนี้มีแผนกดับเพลิงแยกต่างหากหรือไม่" สิ่งนี้ยังเพิ่มความเร็วในการอัปเดตด้วยเนื่องจากเมื่อแผนกดับเพลิงถูกนำออกคุณไม่จำเป็นต้องอัปเดตสถานะครอบคลุมของอาคาร 2,000 แห่งอีกต่อไปคุณจะต้องอัปเดตอาคาร 100 แห่งและ 25 ภูมิภาค

การอัปเดตล่าช้า

การเพิ่มประสิทธิภาพอื่นที่คุณสามารถทำได้คือไม่อัปเดตทุกอย่างทันทีและไม่อัปเดตทุกอย่างในเวลาเดียวกัน

ไม่ว่าอาคารจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายถนนหรือไม่คุณจำเป็นต้องตรวจสอบทุกเฟรม (โดยวิธีการคุณอาจต้องหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพสิ่งนี้โดยเฉพาะโดยดูจากทฤษฎีกราฟ) มันจะเพียงพออย่างสมบูรณ์หากอาคารตรวจสอบเป็นระยะ ๆ ทุก ๆ สองสามวินาทีหลังจากสร้างอาคาร (และถ้ามีการเปลี่ยนแปลงกับเครือข่ายถนน) เช่นเดียวกับเอฟเฟกต์อาคาร เป็นที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์หากอาคารตรวจสอบทุก ๆ สองสามร้อยเฟรม "อย่างน้อยหนึ่งแผนกดับเพลิงที่ส่งผลกระทบต่อฉันยังคงทำงานอยู่หรือไม่"

ดังนั้นคุณสามารถมีลูปอัปเดตของคุณทำการคำนวณราคาแพงเหล่านี้สำหรับอาคารสองสามร้อยต่อครั้งสำหรับการอัปเดตทุกครั้ง คุณอาจต้องการตั้งค่าสิ่งปลูกสร้างที่อยู่บนหน้าจอในปัจจุบันดังนั้นผู้เล่นจะได้รับการตอบรับทันทีสำหรับการกระทำของพวกเขา

เกี่ยวกับมัลติเธรด

ผู้สร้างเมืองมีแนวโน้มที่จะอยู่ด้านราคาแพงโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณต้องการอนุญาตให้ผู้เล่นสร้างขนาดใหญ่และถ้าคุณต้องการมีความซับซ้อนในการจำลองสูง ดังนั้นในระยะยาวอาจไม่ผิดที่คิดว่าการคำนวณในเกมของคุณสามารถจัดการแบบอะซิงโครนัสได้

1. งานซ้ำซ้อนการทำงานซ้ำ

คุณaffectedBuildingsอยู่ใกล้ ๆ กันดังนั้นรัศมีที่แตกต่างกันจะทับซ้อนกัน ติดธงสิ่งปลูกสร้างที่จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงแล้วอัปเดตสิ่งปลูกสร้าง

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. โครงสร้างข้อมูลที่ไม่เหมาะสม

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

ควรจะชัดเจน

var buildingsInRadius = tile.Buildings;

โดยที่ Buildings จะต้องIEnumerableมีการวนซ้ำตลอดเวลา (เช่น a List<Building>)