在场景服务中,如果有一个人A的行为想要被其他人看得到,就必须将A的数据包进行转发给其他人。
最KISS的办法,就是直接把A的数据包直接在场景服务内组播。
但是在一个场景服务中可能有成百上千个人,如果直接在服务进程内进行广播,数据流量会大到一个很夸张的地步,至少以目前的网速来讲是不现实的。
因此,往往场景服务都为人物设计一个视野半径,即只将数据包转发给在我视野内的人,这样可以极大的降低数据的转发流量。
而AOI(Area Of Interest)正这样一个可以帮我们快速确定视野内有多少人的模块。
研究了一下,AOI最普遍的实现方式一般有两种。一种是十字链表法,一种是9宫格来实现的。
两种方式各有优缺点:十字连表在插入时,时间复杂度是O(n), 而9宫格的空间复杂的相对地图来讲空间复杂度是O(n)。
为了尽可能的高效,我最终使用9宫格的方式来实现。
为了简化实现复杂度,在整个AOI空间中的人具有相同的视野(不存在近视眼:D), 这样我们就可以依赖一个事实,A能看到B,B就能看到A。
API设计如下:
struct aoi; typedef void *(* aoi_alloc_t)(void *ud, size_t sz); struct aoi *aoi_create(float region[2], aoi_alloc_t alloc, void *ud); void aoi_free(struct aoi *aoi); void aoi_leave(struct aoi *aoi, int id); void aoi_move(struct aoi *aoi, int id, float coord[2]); int aoi_detect(struct aoi *aoi, struct aoi_event **event);
aoi_create用于创建一个AOI空间,在创建时,你可以传入自定义的内存分配器来帮你实现一些特殊的需求。
aoi_free用于释放一个AOI空间,但是aoi_free并不负责释放struct aoi结构所占用的内存,需要由上层应用根据具体情况去释放struct aoi所占用的内存。
之所以这样设计,是因为考虑到将AOI库嵌入到一门含GC的语言中(比如lua),alloc所创建的内存是不需要显式释放的。
我们可以在手动管理内存语言(比如C)中创建和释放可能是这样的:
void *alloc(void *ud, size_t sz) { (void)ud; return malloc(sz); } struct aoi *aoi = aoi_create(region, alloc, NULL); aoi_free(aoi); free(aoi);
而如果在自动内存管理的语言(比如lua)中可能是这样的:
struct aoi *aoi = aoi_create(region, (aoi_alloc_t)lua_newuserdata, L); aoi_free(aoi);
因为lua_newuserdata创建的内存是由luaVM自己释放的,并不需要aoi_free来显式释放。
上层应用为每一个人(实体)分配一个惟一ID,在人物移动时调用aoi_move来更改坐标。
在调用aoi_move之后,aoi模块会将产生的事件,压入事件队列。
而aoi_detect函数则用来从事件队列中取出一个事件。返回1就代表返回了一个有效事件,如果返回0就代表没有事件返回。
所以一种典型使用方式是:
struct aoi_event *e; aoi_move(aoi, id, coord); while (aoi_detect(aoi, &e)) { //do anything you what }
如果在调用aoi_move之后没有及时调用aoi_detect来取出事件,事件会被缓存直到下一次调用aoi_detect。
为了方便AOI模块嵌入其他语言或做成一个独立的服务存在,就必须要尽可能的减少aoi模块与上层模块的数据交互量。
AOI模块只向上返回‘进入’和‘离开’人物视野事件。
每次调用aoi_move只产生与上次结果相比的差集。即只返回此次移动新‘进入/退出’视野事件。
至于视野内的坐标移动,上层应用可以采用任意的处理方式,可以不需要AOI模块的参与,比如,为每一个人建立一个周围人列表,视野内移动直接转按周围人列表组播即可”。
实现细节很简单:
将整个地图空间打成一个一个小格子,格子的精度需要根据具体情况来做权衡。格子过大,会导致视野内人数过多,组播时流量会增大,格子过小会导致人物频繁发生‘进入/离开’视野,同样增加数据通信流量。
每次移动时,根据当前所在坐标,半径三个元素,找到旧的视野范围A的格子。再根据新的坐标和半径找到新的视野范围B格子。然后求出A和B的差集。
再根据A和B的差集就可以产生,此次移动所产生的新的事件。