2D地图寻路算法的核心思路

1 阅读2分钟

2D地图寻路算法的核心思路可从以下维度进行分析:

一、算法建模方式

建模类型实现复杂度内存开销动态阻挡支持适用场景
导航网格需重新烘焙精确要求高的场景
格子实时更新中等规模地图
路点无法支持固定路径场景

二、基础算法实现

  1. 广度优先搜索(BFS)

    • 逐层扩展搜索范围,保证最短路径但内存消耗大
    • 典型应用场景:小型网格地图
  2. A*算法

    • 核心公式:f(n)=g(n)+h(n)(g为实际距离,h为启发式估计)

    • 算法优化对比:

      算法版本耗时(16200x16200地图)
      JPS2+OOM(内存溢出)
      分治算法190ms
    • 路径平滑流程:

      graph TD
      A[FindPath多边形路径] --> B[FindStraightPath平滑路径]
      

三、改进算法策略

  1. 跳点优化(JPS+)

    • 预烘焙跳点数据减少实时计算量

    • 性能提升对比:

      算法耗时(万次寻路)提升倍数
      传统A*260.74ms1x
      JPS-Bit3.24ms81x
  2. 分治算法

    • 将8100x8100地图分割为子区域寻路

    • 性能表现:

      地图尺寸传统算法耗时分治算法耗时
      16200x16200OOM190ms

四、大规模处理方案

  1. 层次化寻路

    • 区域划分与路点连接机制:

      graph LR
      A[起点] --> B[区域路点]
      B --> C[中间区域路点]
      C --> D[终点区域路点]
      
    • 内存消耗从13MB优化到28MB

  2. 动态阻挡处理

    • B*算法特性:遇到阻挡后自动绕行
    • 适用场景:超大地图实时修正路径

五、工程实践建议

  1. 工具链选择

    • 小型地图:直接使用Unity/Unreal内置A*实现
    • 超大地图:采用分治算法+层次化寻路组合方案
  2. 性能监控指标

    • 单次寻路耗时超过33ms需优化
    • 三角形数量超过700k/帧需简化模型