使用并行处理在C++中制作游戏

Question

我想用C++"模仿"一款流行的Flash游戏Chrontron,需要一些帮助才能入门.(注意:不是为了发布,只是为自己练习)

Basics:
Player has a time machine. On each iteration of using the time machine, a parallel state
is created, co-existing with a previous state. One of the states must complete all the
objectives of the level before ending the stage. In addition, all the stages must be able
to end the stage normally, without causing a state paradox (wherein they should have
been able to finish the stage normally but, due to the interactions of another state,
were not).

所以,这种解释了游戏的运作方式.你应该玩一点来真正理解我的问题是什么.

我想解决这个问题的一个好方法是使用链表来存储每个状态,这可能是基于时间的哈希映射,也可能是基于时间迭代的链表.我还是不确定.

实际问题:

现在我有一些粗略的规范,我需要一些帮助来决定使用哪种数据结构,以及为什么.另外,我想知道应该使用哪些Graphics API/Layer来执行此操作:SDL,OpenGL或DirectX(我目前的选择是SDL).我将如何实现并行状态？使用并行线程？

编辑(澄清更多):
操作系统 - Windows(因为这是一个爱好项目,可能会在以后的Linux中执行此操作)
图形 - 2D语言 - C++(必须是C++ - 这是下学期课程的练习)

Q-Unanswered:SDL:OpenGL:Direct X
Q-Answered:避免并行处理
Q-Answered:使用STL实现时间步骤操作.

So far from what people have said, I should:
1. Use STL to store actions.
2. Iterate through actions based on time-step.
3. Forget parallel processing -- period. (But I'd still like some pointers as to how it
could be used and in what cases it should be used, since this is for practice).

回答这个问题,我之前大多使用过C#,PHP和Java,所以我不会把自己描述为一个热门的程序员.哪些C++特定知识有助于使我的项目更容易？(即矢量？)

Answer 1

你应该做的是首先阅读并理解"固定的时间步长"游戏循环(这是一个很好的解释:http://www.gaffer.org/game-physics/fix-your-timestep).

然后你要做的是保留一组帧计数器和动作对列表.STL示例:

std::list<std::list<std::pair<unsigned long, Action> > > state;

或者可能是对列表的向量.要创建状态,对于每个操作(玩家互动),您存储帧编号和执行的操作,如果操作只是"按下<X>按下"或"键<X>发布,则很可能获得最佳结果":

state.back().push_back(std::make_pair(currentFrame, VK_LEFT | KEY_PRESSED));

要回放先前的状态,每次玩家激活时间机器时都必须重置帧计数器,然后遍历每个先前状态的状态列表并查看是否与当前帧匹配.如果有,请执行该状态的操作.要优化,可以将迭代器列表保存到每个先前状态列表中的位置.这是一些伪代码:

typedef std::list<std::pair<unsigned long, Action> > StateList;
std::list<StateList::iterator> stateIteratorList;
//
foreach(it in stateIteratorList)
{
  if(it->first == currentFrame)
  {
    performAction(it->second);
    ++it;
  }
}

我希望你明白这个想法......

单独的线程会使事情变得非常复杂,这样每次都会得到相同的结果,这是你无法保证使用单独的线程(无法真正看到如何实现)或非固定的时间步骤游戏循环.

说到图形API,我会选择SDL,因为这可能是让你入门的最简单方法.如果你想要3D,你可以随后从SDL使用OpenGL.

Answer 2

这听起来非常类似于Braid.你真的不希望并行处理 - 并行编程很难,对于这样的事情,性能应该不是问题.

由于游戏状态向量将非常快速地增长(可能大约每秒几千字节,取决于帧速率和存储的数据量),因此您不需要链接列表,其中包含大量开销空间(如果布局不当,可能会因缓存未命中而导致性能损失).对于每个并行时间轴,您需要一个矢量数据结构.您可以将每个并行时间轴存储在链接列表中.每个时间线都知道它开始的时间.

要运行游戏,您需要遍历所有活动时间轴,并以锁步方式执行每个帧的操作.无需并行处理.