CN109685903A - 一种超大地图移动优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大型移动游戏开发技术领域，尤其为一种超大地图移动优化方法，包括如下步骤：(1)体素化：从源几何体构造实心的高度场，用来表示不可行走的空间；(2)生成地区：将实心高度场的上表面中连续的区间合并为地区；(3)生成轮廓：检测地区的轮廓，并构造成简单多边形；(4)生成多边形网格：将轮廓分割成凸多边形；(5)生成高度细节：将多边形网格三角化，得到高度细节。本发明，采用一种全新的地图数据生成算法，用多边形的模式组织地图数据结构，区分阻挡和区域，降低大范围寻路的开销，使大型游戏多单位自动移动成为可能。

Description

一种超大地图移动优化方法
技术领域
本发明涉及大型移动游戏开发技术领域，具体为一种超大地图移动优化方法。
背景技术
在大型的移动游戏中，地图可能超过了2000米以上，这时从地图左下角寻找一条路径达到地图右上角，因为地图障碍信息特别多，采用传统的Atar或拐点寻路方式导致开销过高，同时可能存在多个单位一起寻路，导致游戏掉帧非常严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超大地图移动优化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超大地图移动优化方法，包括如下步骤：
(1)体素化：从源几何体构造实心的高度场，用来表示不可行走的空间；
(2)生成地区：将实心高度场的上表面中连续的区间合并为地区；
(3)生成轮廓：检测地区的轮廓，并构造成简单多边形；
(4)生成多边形网格：将轮廓分割成凸多边形；
(5)生成高度细节：将多边形网格三角化，得到高度细节。
进一步的，在步骤(1)中，一些不可走的表面在这个阶段会被剔除掉，对于源几何体上的每个三角形，使用“保守体素化算法”，对于源几何体上的每个三角形，使用“保守体素化算法”。
进一步的，体素化阶段后，实心高度场包含了很多的区间，覆盖了源几何体上的所有面。
进一步的，步骤(2)中：近一步定义实体表面上哪部分是可以行走的，以及将这些可行走的部分划分成连续的地区，这些地区可以最终构成简单多边形。
进一步的，最终构成简单多边形包括如下步骤：首先，将实心的高度场，转换成一个开放的高度场，用来表示实体表面上那些可以行走的部分；然后，进一步剔除掉不可行走的区域。
进一步的，步骤(3)中：首先，从地区生成非常精细的多边形；然后，使用多种算法来完成下面的步骤：简化相邻多边形的边缘；简化边界优化边界的长度。
进一步的，步骤(4)中，在轮廓分割成凸多边形阶段的结尾，一个凸多边形网格代表了可以行走的表面。
进一步的，步骤(4)中，在多边形的内部或者边缘添加顶点，来确保网格与原始几何体表面。
进一步的，使用步骤(1)至(5)生成的多边形信息，采用Atar寻路找出连通的多边形面，再使用拐点算法就能算出一条最优路径。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用一种全新的地图数据生成算法，用多边形的模式组织地图数据结构，区分阻挡和区域，降低大范围寻路的开销，使大型游戏多单位自动移动成为可能。
附图说明
图1为本发明多边形地图分块寻路技术图。
图2为本发明体素化效果图。
图3为本发明生成地区效果图。
图4为本发明生成轮廓效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种超大地图移动优化方法，其技术方案分为多边形寻路技术
多边形地图分块技术方案：
不同于传统的四边形网格分隔地图，此技术采用多边形来分隔地图，最多支持六边形，且都是凸多边形，如图1。
本发明，大体流程如下：
1.体素化：从源几何体构造实心的高度场，用来表示不可行走的空间；
2.生成地区：将实心高度场的上表面中连续的区间合并为地区；
3.生成轮廓：检测地区的轮廓，并构造成简单多边形；
4.生成多边形网格：将轮廓分割成凸多边形；
5.生成高度细节。将多边形网格三角化，得到高度细节。
体素化(Voxelization)
在体素1化阶段，源几何体被转换成高度场，用来表示不可行走的空间。一些不可走的表面在这个阶段会被剔除掉2。
对于源几何体上的每个三角形，使用“保守体素化算法”(ConservativeVoxelization)分割成体素，并加入到高度场中。保守体素化算法确保了每个三角形面，都会被生成的体素完全包围。
体素化阶段后，实心高度场(solid heightfield)包含了很多的区间(span)，覆盖了源几何体上的所有面。效果图如图2。
生成地区：
这一阶段的目标是，近一步定义实体表面上哪部分是可以行走的，以及将这些可行走的部分划分成连续的地区，这些地区可以最终构成简单多边形。
首先，将实心的高度场，转换成一个开放的高度场(open heightfield)，用来表示实体表面上那些可以行走的部分。一个开放的高度场，表示位于实体空间表面的地表部分。
在下图3中，绿色部分(箭头指向的部分)代表开放区间(span)中的地表。这相当于是实心高度场上所有可行走的上表面。注意那些墙，桌子下面的区域，以及走廊扶手上那些比较窄的区域，已经在实心高度场生成的时候被剔除掉了。一些不可行走的区域，比如桌面3，楼梯扶手，墙边较窄的位置，目前仍然显示为可行走的。
然后，进一步剔除掉不可行走的区域。在计算完成的时候，开放区间中那些认为可以行走的部分，应该通过下面的测试：
该区域不能紧挨着障碍物(如，墙，家具等)(使用WalkableRadius作为距离阀值)
该区域在表面之上没有足够的开放空间(非碰撞区域)。效果图如图3。
生成轮廓
轮廓就是沿着地区边缘“行走”，构成简单多边形。这是从体素空间转换回向量空间的第一步处理。
首先，从地区生成非常精细的多边形。然后，使用多种算法来完成下面的步骤：
简化相邻多边形的边缘(地区之间的部分)
简化边界(边界是没有邻接或邻接了障碍物的轮廓)优化边界的长度。(边界如果太长，不能得到最优的三角形)，效果图如图4。
生成凸多边形
许多算法只能用于凸多边形。因此，这一步需要把轮廓构成的简单多边形转换成凸多边形网格。在该阶段的结尾，一个凸多边形网格代表了可以行走的表面。
生成高度细节
在这最后的阶段，凸多边形网格会被Delaunay三角化算法三角化，于是可以增加高度的细节。在多边形的内部或者边缘添加顶点，来确保网格与原始几何体表面等价。
寻路技术：
使用上面生成的多边形信息，采用Atar寻路找出连通的多边形面，再使用拐点算法就能算出一条最优路径。
本发明，是(大型)移动游戏大地图地图信息数据组织的一种解决方案，采用一种全新的地图数据生成算法，用多边形的模式组织地图数据结构，区分阻挡和区域，降低大范围寻路的开销，使大型游戏多单位自动移动成为可能。
本发明解决解决了在移动游戏中超大地图(8000米*8000米)中，移动寻路开销过大，提出了一种快速生成Navmesh多边形的技术方案，采用此技术组织地图数据，可迅速解决寻路卡顿问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种超大地图移动优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)体素化：从源几何体构造实心的高度场，用来表示不可行走的空间；
(2)生成地区：将实心高度场的上表面中连续的区间合并为地区；
(3)生成轮廓：检测地区的轮廓，并构造成简单多边形；
(4)生成多边形网格：将轮廓分割成凸多边形；
(5)生成高度细节：将多边形网格三角化，得到高度细节。
2.根据权利要求1所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：在步骤(1)中，一些不可走的表面在这个阶段会被剔除掉，对于源几何体上的每个三角形，使用“保守体素化算法”，对于源几何体上的每个三角形，使用“保守体素化算法”。
3.根据权利要求2所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：体素化阶段后，实心高度场包含了很多的区间，覆盖了源几何体上的所有面。
4.根据权利要求1所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：步骤(2)中：近一步定义实体表面上哪部分是可以行走的，以及将这些可行走的部分划分成连续的地区，这些地区可以最终构成简单多边形。
5.根据权利要求4所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：最终构成简单多边形包括如下步骤：首先，将实心的高度场，转换成一个开放的高度场，用来表示实体表面上那些可以行走的部分；然后，进一步剔除掉不可行走的区域。
6.根据权利要求1所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：步骤(3)中：首先，从地区生成非常精细的多边形；然后，使用多种算法来完成下面的步骤：简化相邻多边形的边缘；简化边界优化边界的长度。
7.根据权利要求1所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：步骤(4)中，在轮廓分割成凸多边形阶段的结尾，一个凸多边形网格代表了可以行走的表面。
8.根据权利要求1所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：步骤(4)中，在多边形的内部或者边缘添加顶点，来确保网格与原始几何体表面。
9.根据权利要求1所述的一种超大地图移动优化方法，其特征在于：使用步骤(1)至(5)生成的多边形信息，采用Atar寻路找出连通的多边形面，再使用拐点算法就能算出一条最优路径。
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