Game Programming Patterns / Паттерны программирования в играх: 1.2. Flyweight

private:

Mingun 01.05.14 в 12:00

TreeModel* model_;

Mingun 01.05.14 в 12:00

Vector position_;

Mingun 01.05.14 в 12:00

double height_;

Mingun 01.05.14 в 12:01

double thickness_;

Mingun 01.05.14 в 12:02

Color barkTint_;

Mingun 01.05.14 в 12:02

Color leafTint_;

Mingun 01.05.14 в 12:02

};

Mingun 01.05.14 в 12:02

Можно визуализировать это так:

IngaJolly 08.05.14 в 17:06

Выглядит очень похоже на шаблон Тип объекта.

Mingun 01.05.14 в 12:08

Оба включают делегирование части состояния объекта в некоторые другие объекты, совместно используемые несколькими экземплярами.

Mingun 01.05.14 в 12:10

Однако, цели данных шаблонов различаются.

Mingun 01.05.14 в 12:11

Целью шаблона Тип объекта является минимизация количества классов, которые вам необходимо определить путём проталкивания «типов» в вашу объектную модель.

Mingun 01.05.14 в 12:13

Совместное использование памяти, которое вы при этом получаете, является всего лишь бонусом.

Mingun 01.05.14 в 12:14

Шаблон же Приспособленец заботится чисто об эффективности.

Mingun 01.05.14 в 12:15

Это хорошо для хранения в основной памяти, но не помогает при визуализации.

IngaJolly 14.05.14 в 16:34

Перед тем, как лес попадёт на экран, он должен пройти через память видеокарты.

Mingun 01.05.14 в 12:05

Перед тем как лес окажется на экране, ему нужно пройти путь до памяти видеокарты.

IngaJolly 14.05.14 в 16:35

Мы должны выразить это совместное использование ресурсов способом, понятным видеокарте.

Mingun 01.05.14 в 12:06

Тысяча экземпляров

Mingun 01.05.14 в 12:06

Чтобы свести к минимуму объём данных, проталкиваемых на видеокарту, мы хотели бы иметь возможность отправить общие данные — TreeModel — всего один раз.

Mingun 01.05.14 в 12:18

Затем, по отдельности, мы протолкнём данные, уникальные для каждого экземпляра дерева — его позицию, цвет, масштаб.

Mingun 01.05.14 в 12:20

И наконец, мы скажем видеокарте, что «используй вот эту одну модель для отрисовки каждого экземпляра».

Mingun 01.05.14 в 12:21

К счастью, сегодняшние графические API и видеокарты поддерживают именно то, что мы хотим.

Mingun 01.05.14 в 12:22

В подробностях это кропотливая работа, да и тема выходит за рамки данной книги, но и Direct3D, и OpenGL поддерживают отрисовку дубликатов (instanced rendering).

Mingun 01.05.14 в 12:27

В обоих API вы предоставляете два потока данных.

Mingun 01.05.14 в 12:28

Первый содержит кусок общих данных, который будет отрисовываться несколько раз — это будут сетки и текстуры в нашем «древесном» примере.

Mingun 01.05.14 в 12:29

Второй содержит список экземпляров и их параметров, которые будут использоваться для изменения первого куска данных при каждой отрисовке.

Mingun 01.05.14 в 12:31

С помощью одного вызова отрисовки (draw call), отобразится весь лес.

Mingun 01.05.14 в 12:32

Этот API видеокарт означает, что шаблон Приспособленец может быть единственным шаблоном проектирования «Банды четырёх», имеющим аппаратную поддержку.

Mingun 01.05.14 в 12:34

Шаблон Приспособленец

Mingun 01.05.14 в 12:07

Теперь, когда у нас в багаже есть конкретный пример, мы можем продвинутся дальше к следующему шаблону.

Mingun 02.05.14 в 09:57

Приспособленец, как неявно следует из его названия, вступает в игру тогда, когда у вас есть объекты, которые должны бы быть более лёгкими, чем они есть на самом деле, в основном потому, что их слишком много.

Mingun 02.05.14 в 12:48

С отрисовкой дубликатов становится важно, не сколько памяти занимают объекты, а сколько времени занимает проталкивание каждого дерева по шине на видеокарту, но основная идея остаётся прежней.

Mingun 03.05.14 в 14:25

Шаблон решает проблему путём разделения данных объекта на два вида: первый вид данных — это те вещи, которые не являются уникальными для каждого экземпляра объекта, так что они могут использоваться совместно всеми экземплярами.

Mingun 03.05.14 в 14:30

«Банда четырёх» называет эти вещи внутренним состоянием, но я предпочитаю называть их «контекстно-свободными» вещами.

Mingun 03.05.14 в 14:32

В данном примере такими вещами являются геометрия и текстуры дерева.

Mingun 03.05.14 в 14:32

Оставшиеся данные являются внешним состоянием, вещи, уникальные для каждого экземпляра.

Mingun 03.05.14 в 14:42

В данном случае, это позиция, масштаб и цвет каждого дерева.

Mingun 03.05.14 в 14:48

Также, как и в куске кода примера выше, этот шаблон сокращает расход памяти путём разделения одной копии внутреннего состояния между всеми местами, где встречается объект.

Mingun 03.05.14 в 14:51

Исходя из того, что мы видели до сих пор, может показаться, что шаблон просто обеспечивает базовое разделение ресурсов и вряд ли заслуживает носить гордое звание «шаблона».

Mingun 03.05.14 в 14:54

Отчасти так кажется потому, что в данном примере довольно легко выделить общее состояние: класс TreeModel.

Mingun 03.05.14 в 14:55

Я нахожу этот шаблон не столь очевидным (и, следовательно, более умным)

Mingun 03.05.14 в 14:56

при использовании в случаях, когда не так-то просто выделить что-то общее в разделяемый объект.

Mingun 03.05.14 в 14:57

В этих случаях это выглядит так, что объект волшебным образом появляется в нескольких местах одновременно.

Mingun 03.05.14 в 14:59

Давайте я покажу вам ещё один пример.

Mingun 03.05.14 в 14:59

Место пускания корней

Mingun 03.05.14 в 15:01

Земля, на которой растут деревья, тоже должна быть представлена в нашей игре.

Mingun 03.05.14 в 15:03

Она может состоять из кусков травы, грязи, холмов, озёр, рек и любого другого ландшафта, который мы сможем придумать.

Mingun 03.05.14 в 15:05

Мы сделаем нашу землю состоящую из плиток: поверхность мира будет огромной сеткой маленьких плиток.

Mingun 03.05.14 в 15:07

Каждая плитка будет покрыта одним видом ландшафта.

Mingun 03.05.14 в 15:08