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Mais de 진화 손
Mais de 진화 손 (20)
게임 프로그래밍 패턴 20장
- 1. 공간 분할 Spatial Partition 게임 프로그래밍 패턴 이데아 게임즈 손진화
- 2. 의도 객체를 효과적으로 찾기 위해 객체 위치에 따라 구성되는 자료구조에 저장한다
- 3. 동기 – 전장 위의 유닛들 맵에서 가까이에 있는 유닛들을 싸우도록 만드는 코드 복잡도 O(n2) 유닛 수가 많아지면 검사 횟수가 주체할 수 없을 정도로 늘어날 수 있다
- 4. 동기 – 1차원 전장 앞의 코드의 문제는 실제로 멀리 떨어진 유닛들을 모두 계산하고 있다는 점이다 위치에 따라 유닛을 정렬했다면 전체 배열을 훑지 않고 주변 유닛을 쉽게 찾을 수 있을 것이다
- 5. 패턴 객체들은 공간 위에서의 위치 값을 갖는다 이들 객체를 객체 위치에 따라 구성되는 공간 자료구조에 저장한다 공간 자료구조를 통해서 같은 위치 혹은 주변에 있는 객체를 빠르게 찾을 수 있다 객체 위치가 바뀌면 공간 자료구조도 업데이트해 계속해서 객체를 찾을 수 있도록 한다
- 6. 패턴 – 언제 쓸 것인가 살아 움직이는 객체뿐 아니라 정적인 프랍이나 지형을 저장하는 데에도 흔하게 사용된다 위치 값이 있는 객체가 많고, 위치에 따라 객체를 찾는 질의가 성능에 영향을 줄 정도로 잦을 때 사용한다
- 7. 패턴 – 주의 사항 객체의 수가 적다면 굳이 패턴을 적용할 필요가 없다 객체의 위치를 변경할 때 바뀐 위치에 따라 자료구조를 업데이트 해주어야 한다 위치 자료구조를 위해서 메모리를 더 사용하게 된다
- 8. 예제 코드 – 고정 격자 전투를 처리 할 때는 같은 칸에 들어있는 유닛끼리만 처리하면 된다
- 9. 예제 코드 – 고정 격자
- 10. 예제 코드 – 고정 격자
- 11. 예제 코드 – 검의 격돌
- 12. 예제 코드 – 검의 격돌 하나의 유닛이 모든 유닛을 확인하지 않는다 복잡도 분석만 놓고 보면 4중첩 루프이기 때문에 오히려 성능이 떨어진 것처럼 보일 수 있다 하지만 내부 2중 루프(handleCell)에서 검사하는 유닛 개수가 훨씬 적기 때문에 칸마다 순회하는 외부 루프 비용을 상쇄하기 충분하다 다만 칸이 잘게 쪼개져 있으면 외부 루프도 문제가 될 수 있다
- 13. 예제 코드 – 이동 유닛이 이동하면 Grid 정보를 업데이트 시켜줘야 한다
- 14. 예제 코드 – 이동
- 15. 예제 코드 – 사정거리 안에서 칸이 달라도 거리가 가까우면 처리를 해야 한다
- 16. 예제 코드 – 사정거리 안에서
- 17. 예제 코드 – 사정거리 안에서 이전 예제의 내부 루프를 함수로 분리 주변 8칸을 모두 검사할 경우 똑같은 두 객체를 두 번 검사하게 되기 때문에 반만 검사한다 검사 범위가 한 칸의 크기보다 더 크다면 보다 많은 칸을 검사해야 한다
- 18. 디자인 결정 공간을 계층적으로 나눌 것인가, 균등하게 나눌 것인가? 계층적으로 나눈다면 공간을 몇 개의 영역으로 나눈 뒤 객체가 많은 영역은 다시 분할한다. 모든 영역에 들어있는 유닛 개수가 특정 최대 개수 이하로 떨어질 때까지 재귀적으로 반복 빈 공간을 훨씬 효율적으로 처리할 수 있다 비어있는 칸은 공간을 할당하지 않을 수도 있다 밀집된 영역도 효과적으로 처리할 수 있다 한 칸에 있는 최대 유닛 개수를 일정하게 유지할 수 있다
- 19. 디자인 결정 공간을 계층적으로 나눌 것인가, 균등하게 나눌 것인가? 균등하게 나눈다면 더 단순하다 메모리 사용량이 일정하다 객체의 수와 관계없이 공간분할에 할당되는 메모리양은 같다 객체가 위치를 이동할 때 자료구조의 업데이트 속도가 빠르다 계층형 방식일 경우 여러 계층을 고쳐야 할 수도 있다
- 20. 디자인 결정 객체 개수에 따라 분할 횟수가 달라지는가? 객체 개수와 상관없이 분할한다면 객체는 순차적으로 추가될 수 있다 객체가 빠르게 이동할 수 있다 공간이 고정되어 있기 때문 영역이 균형 잡혀 있지 않을 수 있다
- 21. 디자인 결정 객체 개수에 따라 영역이 다르게 분할된다면 객체 개수에 따라 영역이 다르게 분할된다면 영역의 균형 잡힘을 보장할 수 있다 성능을 일정하게 유지할 수 있다 전체 객체에 대해 한 번에 분할해놓는 게 훨씬 효과적이다 공간을 분할하기 전에 전체 객체를 준비해놓는 것이 좋다 정적 지형이나 아트 리소스에서 많이 사용한다
- 22. 디자인 결정 객체 개수에 따라 영역이 다르게 분할된다면 영역 분할은 고정되어 있지만, 계층은 객체 개수에 따라 달라진다면 객체를 순차적으로 추가할 수 있다 객체 이동이 빠르다 분할 영역이 균형 잡혀 있다
- 23. 디자인 결정 객체를 공간 분할 자료구조에만 저장하는가? 객체를 공간 분할 자료구조에만 저장한다면 컬렉션이 두 개가 되면서 생기는 메모리 비용과 복잡도를 피할 수 있다 다른 컬렉션에도 객체를 둔다면 전체 객체를 더 빠르게 순회할 수 있다
- 24. A3 사용 예
- 25. 관련자료 버킷 정렬 기반 격자 이진 검색 트리 기반 이진 공간 분할(BSP) k-d 트리 경계 볼륨 계층 구조(BVH) 트라이 기반 쿼드트리
- 26. 비둘기집 정렬 http://blog.naver.com/dntkrl79/220730718896 시간복잡도 : O(k + n), k 원소의 범위값
- 28. 버킷 정렬 데이터가 특정 범위 내에 확률적으로 균등하게 분포한다고 가정할 수 있을 때 사용 시간복잡도(평균) : O(n) 시간복잡도(최악) : O(n2)
- 29. k-d 트리 k차원 공간의 점들을 구조화 하는 공간 분할 자료 구조 탐색, 삽입, 삭제(평균) : O(logn) 탐색, 삽입, 삭제(최악) : O(n)