The Significance Manager в Unreal Engine 4

В одной из предыдущих статей я затронул тему Significance Manager. Сейчас же хочу подробнее его рассмотреть его настройки и интеграцию в ваш проект.

Significance Manager - единая структура, которая предоставляет возможность, написать гибкий, специфический код, для оценки и расстановки приоритетов объектов. На основе полученных данных, появляется возможность изменять поведение системы, например отключать системы частиц\звуки, уменьшать частоту тика, изменять лоды и т.д.

Самая простая идея реализации в том, что из PlayerController мы передаем положение и поворот камеры игрока, во все зарегистрированные в Significance Manager актеры и уже в них обрабатываем и делаем изменение для оптимизации, например Tick, LOD,URO и т.д.

Теперь перейдем непосредственно к настройке этой прекрасной тулзы, в первую очередь необходимо включить плагин(по дефолту он включенный).

Если возникает необходимость, мы можем создать свой класс для менеджера и определить его в DefaultEngine.ini:

[/Script/SignificanceManager.SignificanceManager]
SignificanceManagerClassName=/Script/DemoProject.DemoSignificanceManager

Update

Функция Update необходима для оценки важности каждого зарегистрированного объекта в менеджере, относительно трансформа некоторого объекта. Для клиента, отлично подойдет использовать камеру в контроллере. Напишем код, который будет в менеджер передавать положение камеры и сделаем его только для игрока(IsLocalController()).

Код в DemoPlayerController

.h 
public:
	virtual void Tick(float DeltaTime) override;

private:
	TWeakObjectPtr<class USignificanceManager> SignificanceManagerPtr;

.cpp
#include "SignificanceManager.h"

void ADemoPlayerController::Tick(float DeltaTime)
{
	Super::Tick(DeltaTime);
  
	if (!IsLocalController()) return;

	UWorld* WorldPtr = GetWorld();
	if (!WorldPtr) return;

	if (!SignificanceManagerPtr.IsValid())
		SignificanceManagerPtr = FSignificanceManagerModule::Get(WorldPtr);

	if (SignificanceManagerPtr.IsValid())
	{
		FVector ViewLocation;
		FRotator ViewRotation;
		GetPlayerViewPoint(ViewLocation, ViewRotation);

		TArray<FTransform> Viewpoints;
		Viewpoints.Emplace(ViewRotation, ViewLocation, FVector::OneVector);

		SignificanceManagerPtr.Get()->Update(Viewpoints);
	}
}

FSignificanceFunction и FPostSignificanceFunction

За любую обработку объекта отвечают два типа функций:

FSignificanceFunction - Основная оценочная функция, в которой создается алгоритм для распределения важности. Она принимает UObject и трансформ объекта и возвращает float результат. На каждый Update функция будет вызываться один раз и выдавать наиболее высокое значение(Изменить сортировку можно создав наследника менеджера). Каждый зарегистрированный объект должен быть связан с этой функцией.

FPostSignificanceFunction - Функция для обработки полученного значения важности. Принимает, старое и новое значение(если bFinal == true, то новое значение будет равно единице). Signification Manager будет вызывать эту функцию в зависимости от настроек объекта при регистрации.

• None - функция не будет вызываться

• Concurrent - функция будет вызвана сразу после оценки важности. Функции должны быть потокобезопасными, так как они выполняются параллельно друг другу.

• Sequential - функция будет вызываться сразу после того как все объекты были оценены.

RegisterObject / UnregisterObject

Каждые UObject, можно зарегистрировать в Significance Manager, тем самым добавив его в обработчик менеджера. Все объекты будут сгруппированы и обработаны на основе указанного тэга при создании. Во время регистрации, первая оценка будет создана на основе последнего Update менеджера.

Регистрация непосредственно в AActor class

.h
#include "SignificanceManager.h"

protected:
    virtual void BeginPlay() override;

    // Significance Manager implementation
    float SignficanceFunction(USignificanceManager::FManagedObjectInfo* ObjectInfo, const FTransform& Viewpoint);
    void PostSignficanceFunction(USignificanceManager::FManagedObjectInfo* ObjectInfo, float OldSignificance, float Significance, bool bFinal);

.cpp
void ADemoActor::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();
    if (IsNetMode(NM_DedicatedServer)) return;

    USignificanceManager* SignificanceManager = FSignificanceManagerModule::Get(GetWorld());
    if (!SignificanceManager) return;

    //Создаем 2 лямбда функции для FSignificanceFunction и FPostSignificanceFunction
    auto Significance = [&](USignificanceManager::FManagedObjectInfo* ObjectInfo, const FTransform& Viewpoint) -> float
    {
        return SignficanceFunction(ObjectInfo, Viewpoint);
    };

    auto PostSignificance = [&](USignificanceManager::FManagedObjectInfo* ObjectInfo, float OldSignificance, float Significance, bool bFinal)
    {
        PostSignficanceFunction(ObjectInfo, OldSignificance, Significance, bFinal);
    };

    //Регистрируем наш объект в Significance Manager
    SignificanceManager->RegisterObject(this, TEXT("Cube"), Significance, USignificanceManager::EPostSignificanceType::Sequential, PostSignificance);
}

void ADemoActor::EndPlay(const EEndPlayReason::Type Reason)
{
    Super::EndPlay(Reason);

    auto WorldPtr = GetWorld();
    if (!WorldPtr) return;

    // Убираем объект из SignificanceManager
    //Так же можно использовать UnregisterAll(FName(TEXT("Cube")));
    //Для удаления всех по тэгу
    if (auto SignificanceManager = FSignificanceManagerModule::Get(WorldPtr))
        SignificanceManager->Unregister(this);
}

float ADemoActor::SignficanceFunction(USignificanceManager::FManagedObjectInfo* ObjectInfo, const FTransform& Viewpoint)
{
    if (ObjectInfo->GetTag() == TEXT("Cube"))
    {
        ADemoActor* Actor = CastChecked<ADemoActor>(ObjectInfo->GetObject());
        const float Distance = (Actor->GetActorLocation() - Viewpoint.GetLocation()).Size();

        if (Distance >= 2000.f) return 2.f;
        if (Distance >= 1000.f) return 1.f;
    }

    return 0.f;
}

void ADemoActor::PostSignficanceFunction(USignificanceManager::FManagedObjectInfo* ObjectInfo, float OldSignificance, float Significance, bool bFinal)
{
    if (ObjectInfo->GetTag() == TEXT("Cube"))
    {
        if (Significance >= 2.f)
        {
            SetActorTickInterval(0.25f);
        }
        else if (Significance >= 1.f)
        {
            SetActorTickInterval(0.1f);
        }
        else
        {
            SetActorTickInterval(0.f);
        }
    }
}

Заключение

Вот таким весьма не сложным способом, вы сможете добавить немного больше оптимизации вашему проекту. Без особых проблем изменяя тики, возможность перемещения только видимых объектов, даже просто использовать чтобы скрывать объекты(culling) или тени, или воплотить любые другие ваши идеи.

А на этом я с вами прощаюсь. Всем спасибо за внимание и да прибудет с вами сила знаний.