简单的无限地图实现

突然想写一个类吸血鬼幸存者的 demo, 想了一下无限地图挺重要的,于是就设计了一个简单的无限地图实现,感觉性能一般般,过两天找一下类似的代码比对一下性能,这个功能实现还是很简单的,今天记录一下.

数学原理

呢讲到无限地图算法,首先就要考虑他的数学原理.我实现的这个方法也是目前应用比较广,实现起来也是最简单的那种了.

在这张图上,我们给出了原点$O$,橙色框所框中的是以玩家出生点为原点渲染出来的第一块地图,我们可以记为$M(0,0)$,图中还给出了框的长和宽$X$和$Y$,这里的红框和绿框的大小是相同的,他的的焦点,也是相交的几条边的中点.

玩家的视野范围,即摄像机所捕获的范围是不大于橙色框的
我们通过矩形的四个点就可以确定所需要渲染出的地图区块,比如说当玩家在所示绿框中活动的时候,我们就需要渲染出$M(0,0),M(1,0),M(1,1),M(0,1)$这四块地图

整张地图所需要记录的只是以$X$为X轴上的单位长度和以$Y$为Y轴上的单位长度组成的点阵图,当玩家处于任意四个点组成的举行范围内时,我们只需要把以这四个点为中点,以$X$和$Y$为长和宽的标准地图就可以了.

代码实现

首先我们定义一个结构体来储存我们的地图信息

/// <summary>
/// 地图数据
/// </summary>
public struct MapData
{
    public MapUnit map;
    public int X;
    public int Y;
}

这个结构体中有三个成员,map是一个MapUnit类型的变量,X和Y分别是以X和Y为单位长度的坐标.

下面放一下MapUnit的定义

public class MapUnit : MonoBehaviour
{
    private MapData _myData;
    private MapUnit _mapUnit;
    void Start()
    {
        MapManager.Instance.mapList.Add(_myData);
    }

    void Update()
    {
        if (MapManager.Instance.checkPlayerPosition(transform))
        {
            Destroy(gameObject);
        }
    }

    public MapData GetMyData(int _X, int _Y)
    {
        _myData = new MapData()
        {
            map = _mapUnit,
            X = _X,
            Y = _Y
        };
        return _myData;
    }
    private void OnDestroy()
    {
        MapManager.Instance.mapList.Remove(_myData);
    }
}

也很简单,这个类有两个成员字段,分别存贮自己的地图数据和自己的脚本,他还有一个方法,用来获取自己的地图数据.
在Start方法中,我们把自己的地图数据添加到MapManager的mapList中,在Update方法中,地图会自行检测自己是否在玩家的视野范围内,如果是,就销毁自己,在OnDestroy方法中,他会把自己的地图数据从MapManager的mapList中移除.

最后来看一下地图管理类的实现

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System.Linq;
using Unity.Mathematics;
public class MapManager : MonoBehaviour
{
    public static MapManager Instance;
    private GameObject _player;
    private bool _playerLive;
    private int _mapX;
    private int _mapY;
    public GameObject mapPrefabs;
    public Transform grid;

    public List<MapData> mapList = new List<MapData>();

    private void Awake()
    {
        Instance = this;
        _mapX = 18;
        _mapY = 10;
    }
    
    void Update()
    {
        if (_playerLive)
        {
            ConrtolAutoMap();
        }
    }
/// <summary>
/// 获取玩家对象
/// </summary>
/// <param name="player"></param>
    public void GetPlayer(GameObject player)
    {
        _player = player;
        _playerLive = true;
    }

    /// <summary>
    /// 自动检查玩家身边的地图,并自动加载未加载地图
    /// </summary>
    public void ConrtolAutoMap()
    {
        var x = _player.transform.position.x;
        var y = _player.transform.position.y;
        int X = (int)x / _mapX;
        int Y = (int)y / _mapY;
        int XX = x > 0 ? X + 1 : X - 1;
        int YY = y > 0 ? Y + 1 : Y - 1;
        if (!CheckMapLive(X, Y))
        {
            var newMap = Instantiate(mapPrefabs, new Vector3(X * _mapX, Y * _mapY), quaternion.identity,grid);
            newMap.GetComponent<MapUnit>().GetMyData(X, Y);
        }

        if (!CheckMapLive(XX, Y))
        {
            var newMap = Instantiate(mapPrefabs, new Vector3((XX) * _mapX, Y * _mapY), quaternion.identity,grid);
            newMap.GetComponent<MapUnit>().GetMyData(XX, Y);
        }

        if (!CheckMapLive(X, YY))
        {
            var newMap = Instantiate(mapPrefabs, new Vector3(X * _mapX, (YY) * _mapY), quaternion.identity,grid);
            newMap.GetComponent<MapUnit>().GetMyData(X, YY);

        }

        if (!CheckMapLive(XX, YY))
        {
            var newMap = Instantiate(mapPrefabs, new Vector3((XX) * _mapX, (YY) * _mapY), quaternion.identity,grid);
            newMap.GetComponent<MapUnit>().GetMyData(XX, YY);

        }
    }

    /// <summary>
    /// 检查目标地点是否存在地图单元
    /// </summary>
    /// <param name="x_target">坐标x</param>
    /// <param name="y_target">坐标y</param>
    /// <returns>存在返回true</returns>
    bool CheckMapLive(int x_target, int y_target)
    {
        var target =
            from m in mapList
            where m.X == x_target && m.Y == y_target
            select m.map;
        return target.Any();
    }
/// <summary>
/// 检查地图块是否已经超出了玩家的区块范围
/// </summary>
/// <param name="t">地图的Transform</param>
/// <returns>如果地图快已经超出了玩家的区块范围,则返回true</returns>
    public bool checkPlayerPosition(Transform t)
    {
        return math.abs(t.position.x - _player.transform.position.x) > _mapX ||
               math.abs(t.position.y - _player.transform.position.y) > _mapY
            ? true
            : false;
    }

    private void OnDestroy()
    {
        mapList.Clear();
    }
}

显然,写的有点蠢,不过好歹能用,生成不同地图的方法也很简单,多做几个预制体,生成的时候写一个随机方法就可以了.

过两天把这个优化一下.

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