2 डी टाइल मानचित्र पर "दृष्टि शंकु" की गणना करने का कुशल तरीका?


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मैं गणना करने की कोशिश कर रहा हूं कि टाइल के नक्शे पर एक निश्चित दिशा (एक निश्चित सीमा के भीतर और सामना करने के कोण) में किसी विशेष इकाई को "देख" सकते हैं। सबसे आसान तरीका यह होगा कि प्रत्येक टाइल पर एक निश्चित संख्या में टाइलें बाहर की ओर और रेकास्ट की जाए। हालाँकि, मैं कुछ अधिक कुशल होने की उम्मीद कर रहा हूँ। एक तस्वीर बहुत कुछ कहती है:

दृष्टि शंकु

लाल बिंदु इकाई है (जो ऊपर की ओर है)। मेरा लक्ष्य पीले टाइलों की गणना करना है। हरे रंग की ब्लॉक दीवारें हैं (दीवारें टाइल्स के बीच हैं, और यह जांचना आसान है कि क्या आप दो टाइलों के बीच से गुजर सकते हैं)। नीली रेखा "रेकास्टिंग" पद्धति की तरह कुछ का प्रतिनिधित्व करती है जिसके बारे में मैं बात कर रहा था, लेकिन मुझे ऐसा करने की आवश्यकता नहीं है।

EDIT: इकाइयां केवल उत्तर / दक्षिण / पूर्व / पश्चिम (0, 90, 180 या 270 डिग्री) का सामना कर सकती हैं और FoV हमेशा 90 डिग्री का होता है। कुछ गणनाओं को सरल करना चाहिए। मुझे लगता है कि पुनरावर्ती-ईश / स्टैक-आधारित / कतार-आधारित एल्गोरिथ्म के कुछ प्रकार हैं, लेकिन मैं इसे समझ नहीं पा रहा हूं।

धन्यवाद!


क्या सामना करने की दिशा किसी भी कोण या सिर्फ 0,45,90, .. आदि हो सकती है?
वंद्रा

इसके अलावा FoV हमेशा 90 है?
J_F_B_M

@wondra केवल NSEW (0, 90, 180, 270)।
रॉबर्ट फ्रेजर

@ लारेथियन - हाँ, FoV हमेशा 90 है। यह चीजों को सरल बनाने में मदद करनी चाहिए। मुझे लगता है कि गहराई-पहली खोज के आधार पर एक रास्ता हो सकता है, लेकिन मैं इसे समझ नहीं पा रहा हूं।
रॉबर्ट फ्रेजर

यह दिखने में रॉग्युलेक्सेस में उपयोग किए जाने वाले दृष्टि एल्गोरिदम की तरह लगता है । वे कुछ प्रेरणा हो सकते हैं। मुझे समस्या के विभिन्न दृष्टिकोणों को सूचीबद्ध करने वाला एक पृष्ठ मिला ।
Anko

जवाबों:


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याय मुझे एक शोध पत्र मिला!

कम्प्यूटेशनल लागत के संदर्भ में छाया मानचित्रण बहुत स्पष्ट विजेता लगता है।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

इस्तेमाल किया एल्गोरिथ्म यहाँ पाया जा सकता है और एक सी # कार्यान्वयन यहाँ पाया जा सकता है , नीचे थोड़ा प्रासंगिक है।

    #region FOV algorithm

    //  Octant data
    //
    //    \ 1 | 2 /
    //   8 \  |  / 3
    //   -----+-----
    //   7 /  |  \ 4
    //    / 6 | 5 \
    //
    //  1 = NNW, 2 =NNE, 3=ENE, 4=ESE, 5=SSE, 6=SSW, 7=WSW, 8 = WNW

    /// <summary>
    /// Start here: go through all the octants which surround the player to
    /// determine which open cells are visible
    /// </summary>
    public void GetVisibleCells()
    {
        VisiblePoints = new List<Point>();
        foreach (int o in VisibleOctants)
            ScanOctant(1, o, 1.0, 0.0);

    }

    /// <summary>
    /// Examine the provided octant and calculate the visible cells within it.
    /// </summary>
    /// <param name="pDepth">Depth of the scan</param>
    /// <param name="pOctant">Octant being examined</param>
    /// <param name="pStartSlope">Start slope of the octant</param>
    /// <param name="pEndSlope">End slope of the octance</param>
    protected void ScanOctant(int pDepth, int pOctant, double pStartSlope, double pEndSlope)
    {

        int visrange2 = VisualRange * VisualRange;
        int x = 0;
        int y = 0;

        switch (pOctant)
        {

            case 1: //nnw
                y = player.Y - pDepth;
                if (y < 0) return;

                x = player.X - Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));
                if (x < 0) x = 0;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, false) >= pEndSlope)
                {
                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {
                        if (map[x, y] == 1) //current cell blocked
                        {
                            if (x - 1 >= 0 && map[x - 1, y] == 0) //prior cell within range AND open...
                                //...incremenet the depth, adjust the endslope and recurse
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x - 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, false));
                        }
                        else
                        {

                            if (x - 1 >= 0 && map[x - 1, y] == 1) //prior cell within range AND open...
                                //..adjust the startslope
                                pStartSlope = GetSlope(x - 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, false);

                                VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }                            
                    }
                    x++;
                }
                x--;
                break;

            case 2: //nne

                y = player.Y - pDepth;
                if (y < 0) return;                  

                x = player.X + Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));
                if (x >= map.GetLength(0)) x = map.GetLength(0) - 1;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, false) <= pEndSlope)
                {
                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {
                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (x + 1 < map.GetLength(0) && map[x + 1, y] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x + 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, false));
                        }
                        else
                        {
                            if (x + 1 < map.GetLength(0) && map[x + 1, y] == 1)
                                pStartSlope = -GetSlope(x + 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, false);

                            VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }                            
                    }
                    x--;
                }
                x++;
                break;

            case 3:

                x = player.X + pDepth;
                if (x >= map.GetLength(0)) return;

                y = player.Y - Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth))); 
                if (y < 0) y = 0;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, true) <= pEndSlope)
                {

                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {

                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (y - 1 >= 0 && map[x, y - 1] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x - 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, true));
                        }
                        else
                        {
                            if (y - 1 >= 0 && map[x, y - 1] == 1)
                                pStartSlope = -GetSlope(x + 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, true);

                            VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }                           
                    }
                    y++;
                }
                y--;
                break;

            case 4:

                x = player.X + pDepth;
                if (x >= map.GetLength(0)) return;

                y = player.Y + Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));
                if (y >= map.GetLength(1)) y = map.GetLength(1) - 1;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, true) >= pEndSlope)
                {

                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {

                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (y + 1 < map.GetLength(1)&& map[x, y + 1] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x - 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, true));
                        }
                        else
                        {
                            if (y + 1 < map.GetLength(1) && map[x, y + 1] == 1)
                                pStartSlope = GetSlope(x + 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, true);

                             VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }                          
                    }
                    y--;
                }
                y++;
                break;

            case 5:

                y = player.Y + pDepth;
                if (y >= map.GetLength(1)) return;

                x = player.X + Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));
                if (x >= map.GetLength(0)) x = map.GetLength(0) - 1;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, false) >= pEndSlope)
                {
                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {

                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (x + 1 < map.GetLength(1) && map[x+1, y] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x + 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, false));
                        }
                        else
                        {
                            if (x + 1 < map.GetLength(1)
                                    && map[x + 1, y] == 1)
                                pStartSlope = GetSlope(x + 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, false);

                            VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }
                    }
                    x--;
                }
                x++;
                break;

            case 6:

                y = player.Y + pDepth;
                if (y >= map.GetLength(1)) return;                  

                x = player.X - Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));
                if (x < 0) x = 0;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, false) <= pEndSlope)
                {
                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {

                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (x - 1 >= 0 && map[x - 1, y] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x - 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, false));
                        }
                        else
                        {
                            if (x - 1 >= 0
                                    && map[x - 1, y] == 1)
                                pStartSlope = -GetSlope(x - 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, false);

                            VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }
                    }
                    x++;
                }
                x--;
                break;

            case 7:

                x = player.X - pDepth;
                if (x < 0) return;

                y = player.Y + Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));                    
                if (y >= map.GetLength(1)) y = map.GetLength(1) - 1;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, true) <= pEndSlope)
                {

                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {

                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (y + 1 < map.GetLength(1) && map[x, y+1] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x + 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, true));
                        }
                        else
                        {
                            if (y + 1 < map.GetLength(1) && map[x, y + 1] == 1)
                                pStartSlope = -GetSlope(x - 0.5, y + 0.5, player.X, player.Y, true);

                            VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }
                    }
                    y--;
                }
                y++;
                break;

            case 8: //wnw

                x = player.X - pDepth;
                if (x < 0) return;

                y = player.Y - Convert.ToInt32((pStartSlope * Convert.ToDouble(pDepth)));
                if (y < 0) y = 0;

                while (GetSlope(x, y, player.X, player.Y, true) >= pEndSlope)
                {

                    if (GetVisDistance(x, y, player.X, player.Y) <= visrange2)
                    {

                        if (map[x, y] == 1)
                        {
                            if (y - 1 >=0 && map[x, y - 1] == 0)
                                ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, GetSlope(x + 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, true));

                        }
                        else
                        {
                            if (y - 1 >= 0 && map[x, y - 1] == 1)
                                pStartSlope = GetSlope(x - 0.5, y - 0.5, player.X, player.Y, true);

                            VisiblePoints.Add(new Point(x, y));
                        }
                    }
                    y++;
                }
                y--;
                break;
        }


        if (x < 0)
            x = 0;
        else if (x >= map.GetLength(0))
            x = map.GetLength(0) - 1;

        if (y < 0)
            y = 0;
        else if (y >= map.GetLength(1))
            y = map.GetLength(1) - 1;

        if (pDepth < VisualRange & map[x, y] == 0)
            ScanOctant(pDepth + 1, pOctant, pStartSlope, pEndSlope);

    }

    /// <summary>
    /// Get the gradient of the slope formed by the two points
    /// </summary>
    /// <param name="pX1"></param>
    /// <param name="pY1"></param>
    /// <param name="pX2"></param>
    /// <param name="pY2"></param>
    /// <param name="pInvert">Invert slope</param>
    /// <returns></returns>
    private double GetSlope(double pX1, double pY1, double pX2, double pY2, bool pInvert)
    {
        if (pInvert)
            return (pY1 - pY2) / (pX1 - pX2);
        else
            return (pX1 - pX2) / (pY1 - pY2);
    }


    /// <summary>
    /// Calculate the distance between the two points
    /// </summary>
    /// <param name="pX1"></param>
    /// <param name="pY1"></param>
    /// <param name="pX2"></param>
    /// <param name="pY2"></param>
    /// <returns>Distance</returns>
    private int GetVisDistance(int pX1, int pY1, int pX2, int pY2)
    {
        return ((pX1 - pX2) * (pX1 - pX2)) + ((pY1 - pY2) * (pY1 - pY2));
    }

    #endregion

धन्यवाद! ऐसा लगता है कि कोशिकाओं के बीच दीवारों के साथ काम करने के लिए इसे प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है, लेकिन मैं इसे एक बार देता हूं और देखता हूं कि यह कैसे काम करता है!
रॉबर्ट फ्रेजर

मैं अनुमेय एल्गोरिदम में से एक के साथ जाऊंगा, कागज के 8 वें पृष्ठ में तालिका देखें
गुस्तावो मैकिएल

उत्कृष्ट कागज, हालांकि मेरा निष्कर्ष अलग होगा, कि कोई व्यावहारिक गति अंतर नहीं है। परिणाम बताते हैं कि विशिष्ट दुष्ट-जैसे नक्शों के लिए, अधिकांश एल्गोरिदम 50 माइक्रोसेकंड के भीतर चलते हैं, जिसका अर्थ है कि व्यवहार में, आप गति के अलावा अन्य मानदंडों के आधार पर बेहतर चयन कर रहे हैं।
कॉंगसबोंगस
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