视野迷雾算法

算法简介

算法链接：http://code.google.com/p/libfov/

使用场景：2D格子迷雾算法，以一个点为中心，向外遍历每个格子，当遇到视野阻挡时，阻挡后的格子不可见

优点：比A*快上百倍，对于没有障碍的直线可以由起点直接跳到终点（高效的原因）

复杂度：视野范围内的格子数

相关文件：fov.c、fov.h

它这个算法中有其他几种形状，因为之前工作中，只用到了圆这一种迷雾形状，所以这里只介绍计算圆形迷雾的算法原理。等之后有空了再看看其他形状

算法原理

在_fov_circle函数计算圆形视野时可以看到，它将圆形区域分成8块扇形区域。每块扇形区域计算方式是类似的，这里我们就只讨论一种就可以了。假设我们讨论ppn这块区域，我们用的形状是FOV_SHAPE_CIRCLE。大体思路是，用变量dx从左往右遍历，用变量dy0对一列格子从下往上进行遍历，遍历到dy1（因为是等腰直角三角形，所以如果没有视野阻挡的话，高度和宽度是一样的，也就是说所处第几列它的高就是几，也就是说一开始完全没阻挡时，dy0是0，dy1等于dx）。当遍历完一列没发现视野阻挡时，则继续遍历下一列。假设某一次，我们从下往上遍历时，突然遇到一个视野阻挡，我们可以根据这个阻挡所在位置算出一条线的斜率（dy-0.5）/（dx+0.5），这么做是算出格子中心点到原点的斜率，这时将起始斜率（如果一开始没碰撞那么斜率就是0）和这个有阻挡的斜率递归到下一列，下一列根据这个阻挡斜率算出dy1，这样视野阻挡就限制了后面能“看到”的范围。回到刚才有阻挡的那一列，当在有阻挡的格子之后如果遍历到第一个非阻挡的格子，则要记下它的斜率作为下一列的起始斜率，然后继续往上遍历，直到到达最高处或又遇到视野阻挡，则将该位置的斜率记下，联合刚才的起始斜率一起传到下一列。

这就是这个算法的主要思想，细节的地方是像图片中，ppn和ppy斜线出的格子由ppn去遍历，其他同理，像ppy和pmy公用了一条直线，也只会是其中一个会遍历到这条线上的格子，这样就保证每个格子只会计算一遍。

算法用法

因为有很多功能都用不到，所以很多字段和函数我都直接不用无视了。有两个我们需要关心的结构，fov_private_data_type和fov_settings_type。fov_private_data_type用来记录这次查询所需要用到的数据，例如起点半径以及fov_settings_type和我们项目自己写的类指针（观察者，用于查看和处理每次遍历到的格子）。fov_settings_type则表示每次计算的策略，需要自己写一个opaque和apply方法，用于返回是否视野阻挡，以及记录最终哪些格子可见。fov_settings_type的其他字段我自己只用到了shape和opaque_apply，用于定义视野计算的形状，opaque_apply用来决定我们是否观察和处理算法遍历到的视野阻挡点

战争迷雾渲染

当我们想渲染场景上的战争迷雾时，我们需要根据当前地图大小生成一张等比例的小图。出于性能考虑当时，我们战争迷雾用的格子是64x64，意味着如果地图大小是12800x12800，则需要生成200x200的战争迷雾小图作为RenderTarget简称RT。用迷雾算法标记出RT上哪写点可不可见。最终处理完用这张RT和全屏shader去绘制全屏（想象下画一张贴图贴满整个屏幕，所以其实你看到的迷雾只是你那一屏幕而已），这一步需要在整个场景渲染完做，这个时候可以根据场景的深度信息，算出每个像素的世界坐标，如果是地形的话那么它的深度值会比较小，所以先区分出是地形还是地形外，地形的话则根据深度值算出它所处的世界坐标，然后根据世界坐标转换成RT的UV坐标（直接世界坐标除以世界地图大小就是RT的UV坐标了），这样就能知道该世界坐标对应的像素是亮的还是暗的了。可以直接渲染迷雾颜色。至此战争迷雾其实已经可以在屏幕上看到了，初见形态，但是有个问题就是明亮交接处会有一些生硬，是直接过渡的。如果想平滑过渡的话，可以用高斯模糊的算子或者其他算子做卷积，我这里用的是热浪扭曲中提到的可增长泊松分布去做，效果还是不错的，采样周围的12个像素做平滑。

结尾

如果只有一个单位需要计算视野迷雾的话，只要半径不要特别大，一般性能都还能接受，可以实时计算。但如果有多个单位需要计算视野，可以考虑根据起点和半径缓存每次的计算结果，用内存来换性能。因为最终我们是想计算整张地图哪些地方是亮的，那么意味着我们只需要处理每一帧位置有发生改变的单位，将其原本的视野移除，再重新计算视野。这样没动的单位性能就能节省下来

最后

以上就是幸福凉面为你收集整理的视野迷雾算法的全部内容，希望文章能够帮你解决视野迷雾算法所遇到的程序开发问题。

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