燈塔AOI簡易實現

首先咱們來討論下游戲開發中的幾個座標系，爲了方便解釋，我截取了燈塔AOI DEMO當NPC數目爲0時候的樣子（代碼地址以爲有幫助的童鞋記得給我代碼點個星^_^）

先對這張圖簡單說明下：

• 藍色的座標軸表示是燈塔AOI座標系，綠色的座標軸表示的是遊戲座標系，向左爲X軸正方向，向上爲Y軸正方向（這個座標是我本身後面畫上去的）
• 深藍色的點表示燈塔AOI座標，左下的表示(0,0)，右上表示(1,1)
• 深綠色的點表示遊戲座標，左下表示(0,0)，右上表示(1,1)
• 每一個灰色的小格子表明一個遊戲座標（邊長爲15像素）
• 每一個黃灰的大格子表明一個燈塔AOI座標（邊長爲11個灰色小格子）
• 瓦片地圖大小爲寬：100個灰色小格子 高：70個灰色小格子
• 深藍色的方塊爲玩家，大紅色方框爲玩家在遊戲座標系中的視野（視野半徑爲10個灰色小格子），蘭色方框表示玩家在燈塔座標系中的視野

像素

這個是客戶端圖形實際顯示要用到的座標（和遊戲邏輯無關），每一個圖片長寬各多少像素，描點在什麼位置，可是在遊戲中直接使用像素做爲計量單位(座標點)十分不方便，好比物體的移動，何況移動也不會一個像素一個像素移動，因此咱們作了一層抽象(格子)，遊戲相關的貼圖(地圖/人物/道具)必須是格子的整數倍，這樣遊戲中全部的物體才能被正常顯示，而不會產生誤差。

格子/瓦片（遊戲座標系）

什麼是格子？格子是遊戲邏輯使用的最小單位，表明遊戲座標系的點，它的單位爲像素(DEMO中15*15像素爲一格)，遊戲中全部設定都必須是格子的整數倍，因此不會出現有物體在兩個格子之間，致使座標不肯定的狀況，物體的移動的步長單位也變成多少格，而不是像素了，即若是使用像素做爲座標點，從(0,0)移動到(0,1)，則移動了1個像素，如今用格子做爲座標點，從(0,0)移動到(0,1)，則移動了15個像素。

什麼是瓦片？一張大的世界地圖或者背景圖能夠由幾種地形來表示，每種地形對應一張小的的圖片，咱們稱這些小的地形圖片爲瓦片。把這些瓦片拼接在一塊兒，一個完整的地圖就組合出來了，這就是瓦片地圖。

在DEMO中，爲了簡化邏輯，我將瓦片設置爲一倍格子大小，玩家和NPC的大小也設置爲一倍格子大小。

燈塔AOI座標系

爲何須要燈塔AOI？假設咱們想知道某點周圍10格內有哪些對象，在沒有燈塔AOI的狀況下，咱們須要遍歷全部的對象計算其是否在範圍內，隨着地圖內的對象愈來愈多，查找的效率也會愈來愈差，因此咱們須要一種方法來過濾那些明顯不須要參與計算的對象，因此咱們將地圖分割成一個個區域，在其中心放置一個假想的"燈塔"，每一個"燈塔"都會保存區域內的對象，這樣當咱們須要知道某點周圍10格內有哪些對象時，咱們只須要計算出範圍內有哪些"燈塔"，而後獲取這些"燈塔"保存的對象列表，針對這些對象進行計算就能節省大量計算。爲了方便表示和管理這些"燈塔"，咱們爲其分配了新座標(左下爲(0,0))，這個新的座標系即燈塔AOI座標系(這個座標系是用來作碰撞檢測的)

燈塔視野和玩家視野

"燈塔"的視野越小，在碰撞檢測時能過濾的無效對象就越多，可是整張地圖"燈塔"的數目也就越多，消耗的內存就越大，並且對象進出燈塔的計算量就越多

"燈塔"的視野越大，在碰撞檢測時能過濾的無效對象就越少，碰撞檢測的計算量就越大，想象下只有一個"燈塔"的狀況，即退回了沒有燈塔AOI系統的狀況

因爲玩家的視野通常是固定的（屏幕顯示區域大小通常固定），因此燈塔視野大小通常是玩家視野的1/2或1/3比較合適

燈塔座標的計算

假設要計算遊戲中某點所處的燈塔座標(詳細邏輯見代碼註釋)：

### 將遊戲座標系和燈塔AOI座標系對齊，而後除以燈塔邊長(兩倍視野內包含的格子數 + 自身座標格子)
static_cast<int>(std::floor(static_cast<float>(遊戲X座標 - 遊戲地圖左下角原點X座標)  /  (2  *  "燈塔"視野  +  1))
static_cast<int>(std::floor(static_cast<float>(遊戲Y座標 - 遊戲地圖左下角原點Y座標)  /  (2  *  "燈塔"視野  +  1))

燈塔AOI邏輯

對象進入(角色登入、生成怪物)：

• 根據對象座標計算對象所屬燈塔，將對象添加到燈塔的對象列表，若是燈塔上綁定了觀察者，則通知觀察者有對象進入
• 找出對象視野範圍的燈塔，將自身綁定爲其觀察者，綁定燈塔會將自身現有對象列表發送給對象

對象離開(角色登出、怪物被殺死)：

• 根據對象座標計算對象所屬燈塔，將對象從燈塔的對象列表中移除，若是燈塔上綁定了觀察者，則通知觀察者有對象離開
• 找出對象視野範圍的燈塔，解除其觀察者綁定，解除綁定燈塔會將自身現有對象列表發送給對象

對象移動

• 若是對象所屬燈塔沒變，則不作任何操做
• 若是對象所屬燈塔改變，則對舊燈塔執行對象離開邏輯，對新燈塔執行對象進入邏輯，可是要注意的是對視野的處理，先後視野交集內的燈塔不須要執行解綁和綁定操做