如何在2d城市建造者中提高昂贵功能的性能

我已经在寻找答案，但是我无法找出处理昂贵函数/计算的最佳方法。

在我当前的游戏（基于2d瓷砖的城市建筑物）中，用户能够放置建筑物，建造道路等。所有建筑物都需要与用户必须放置在地图边界处的路口相连接。如果建筑物未连接到此路口，则在受影响建筑物上方将弹出“未连接到道路”标志（否则必须将其删除）。大多数建筑物都有半径，并且可能彼此也有关联（例如，消防部门可以帮助半径30瓦范围内的所有房屋）。这也是我在公路连接发生变化时也需要更新/检查的内容。

昨天我遇到了一个很大的性能问题。让我们看一下以下情况：用户当然也可以删除建筑物和道路。因此，如果用户现在在连接点之后立即断开连接，则需要同时更新许多建筑物。我认为第一个建议是避免嵌套循环（在这种情况下，这绝对是一个重要原因），但是我必须检查一下...

1. 如果在拆除路砖的情况下建筑物仍连接到路口（我仅对那条路受影响的建筑物这样做）。（在这种情况下可能是一个较小的问题）

2. 半径图块列表，并获取半径范围内的建筑物（嵌套循环-大问题！）。

   // 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.
       }
   }

所有这些使我的FPS 从60降低到一秒钟几乎达到了10。

我也可以。我的想法是：

• 没有为此使用主线程（更新功能），而是另一线程。当我开始使用多线程时，可能会遇到锁定问题。
• 使用队列来处理大量计算（这种情况下最好的方法是什么？）
• 在我的对象（建筑物）中保留更多信息，以避免进行更多计算（例如，半径范围内的建筑物）。

使用最后一种方法，我可以在此foreach中删除一个嵌套形式：

// 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.
    }
}

但是我不知道这是否足够。如果玩家拥有大地图，像城市天际线这样的游戏必须处理更多建筑物。他们如何处理这些事情？由于并非所有建筑物都同时更新，因此可能存在更新队列。

我期待您的想法和意见！

非常感谢！

缓存建筑物的覆盖范围

将信息缓存在效果器建筑物范围内的建筑物（可以从效果器或受影响的缓存器中缓存）的想法绝对是个好主意。建筑物（通常）不会移动，因此没有理由重做这些昂贵的计算。仅在创建或删除建筑物时才需要检查“此建筑物会影响什么”和“什么会影响此建筑物”。

这是对内存的CPU周期的经典交换。

按地区处理覆盖率信息

如果事实证明您正在使用太多内存来跟踪此信息，请查看是否可以按地图区域处理此类信息。将地图分为n*的正方形区域n瓷砖。如果某个区域被消防部门完全覆盖，则该区域中的所有建筑物也都将覆盖。因此，您只需要按区域而不是单个建筑物存储覆盖率信息。如果某个区域仅被部分覆盖，则需要退回到处理该区域中的建筑物连接。因此，建筑物的更新功能将首先检查“该建筑物所在的区域是否被消防部门覆盖？” 如果不是，则“该建筑物是否由消防部门单独覆盖？”。这也可以加快更新速度，因为在删除消防部门后，您不再需要更新2000座建筑物的覆盖范围状态，而只需要更新100座建筑物和25个区域。

延迟更新

您可以做的另一种优化是不立即更新所有内容，也不是同时更新所有内容。

建筑物是否仍与道路网络连接并不是您需要检查每一个框架的方法（顺便说一句，您可能还可以通过仔细研究图论来找到一些对此进行优化的方法）。如果建筑物仅在建筑物建成后每隔几秒钟定期检查一次（如果道路网络发生变化），则完全足够。建筑范围效果也是如此。如果建筑物每隔几百帧才检查一次，那是完全可以接受的：“至少有一个影响我的消防部门还在活动吗？”

因此，您可以让您的更新循环一次仅对几百座建筑物进行这些昂贵的计算。您可能希望对当前屏幕上的建筑物设置偏好，以便玩家立即获得有关其动作的反馈。

关于多线程

城市建设者往往在计算上更为昂贵，特别是如果您要允许玩家建造大型建筑，并且希望具有较高的模拟复杂性时，尤其如此。因此，从长远来看，考虑可以异步处理游戏中的哪些计算可能并没有错。

1.工作重复。

您的affectedBuildings彼此可能彼此靠近，因此不同的半径将重叠。标记需要更新的建筑物，然后更新它们。

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.不合适的数据结构。

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

显然应该

var buildingsInRadius = tile.Buildings;

其中Buildings是IEnumerable具有恒定迭代时间的（例如List<Building>）