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 |
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导航网格 | 高 | 中 | 需重新烘焙 | 精确要求高的场景 |
格子 | 中 | 高 | 实时更新 | 中等规模地图 |
路点 | 低 | 低 | 无法支持 | 固定路径场景 |
二、基础算法实现
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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
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A*算法
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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]
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三、改进算法策略
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跳点优化(JPS+)
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预烘焙跳点数据减少实时计算量
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性能提升对比:
算法 耗时(万次寻路) 提升倍数 传统A* 260.74ms 1x JPS-Bit 3.24ms 81x
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分治算法
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将8100x8100地图分割为子区域寻路
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性能表现:
地图尺寸 传统算法耗时 分治算法耗时 16200x16200 OOM 190ms
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四、大规模处理方案
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层次化寻路
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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]
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内存消耗从13MB优化到28MB
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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
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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
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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