⏱️ Hystérésis temporelle et zéro allocation mémoire (Minecraft 26.1.2)
L'occlusion culling à haute fréquence peut introduire deux défauts de performance fréquents :
- Scintillement au ras des bordures (Z-Fighting / Pop-in) : De légères rotations de la caméra ou le balancement de marche (view-bobbing) traversant l'arête d'un bloc peuvent faire basculer une entité de façon intermittente entre l'état visible et masqué à chaque frame.
- Saccades causées par le ramasse-miettes (GC) : L'instanciation continue d'objets
new Vec3()et de boîtes englobantes lors du raycasting déclenche des pauses fréquentes de la Young-Gen de la JVM.
Camera Culling résout ces deux problèmes grâce à un tampon de grâce adaptatif échelonné selon la distance et à un moteur de chemin critique sans allocation mémoire (Zero-Allocation).
📋 Fiche d'information de l'hystérésis et de l'allocation
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Tampon de grâce à courte distance | $d \le 32\text{m} \implies 4\text{ frames consécutives masquées}$ |
| Tampon de grâce à moyenne distance | $32\text{m} < d \le 64\text{m} \implies 8\text{ frames consécutives masquées}$ |
| Tampon de grâce à longue distance | $d > 64\text{m} \implies 12\text{ frames consécutives masquées}$ |
| Transition vers la visibilité | Instantanée ($0\text{ frame de délai}$) dès le rétablissement d'une ligne de visée |
| Structure de suivi | it.unimi.dsi.fastutil.ints.Int2IntOpenHashMap (Aucun surcoût d'autoboxing) |
| Allocations par frame | $0\text{ octet}$ (Coordonnées doubles primitives transmises directement) |
📐 Formule du tampon de grâce échelonné par distance
Le nombre consécutif de frames masquées requis avant de basculer une entité dans l'état [CULLED] est défini par :
$$\text{SérieRequise}(d) = \begin{cases} 12\text{ frames} & \text{si } d^2 > 64.0^2 \ (4096.0\text{m}^2) \ 8\text{ frames} & \text{si } d^2 > 32.0^2 \ (1024.0\text{m}^2) \ 4\text{ frames} & \text{si } d^2 \le 32.0^2 \end{cases}$$
text
[LIGNE DE VISÉE DE L'ENTITÉ PERDUE]
│
├── Frame 1 masquée ──► RENDRE (Décroissance de grâce)
├── Frame 2 masquée ──► RENDRE (Décroissance de grâce)
├── Frame 3 masquée ──► RENDRE (Décroissance de grâce)
└── Frame 4 masquée ──► MASQUER (Série atteinte)- Réapparition instantanée (Instant Unculling) : Dès qu'un seul rayon d'échantillonnage établit une ligne de visée dégagée, la série de masquage est effacée (
OCCLUDED_STREAK.remove(id)), rendant l'entité visible immédiatement avec une latence de $0\text{ frame}$. - Décroissance asymétrique : Le masquage exige plusieurs frames consécutives ; la réapparition ne prend qu'une seule frame. Cela supprime tout scintillement lors des mouvements de caméra.
⚡ Architecture primitive sans allocation mémoire
Dans CullingRaycastHelper.java, les allocations d'objets vecteurs sur le tas sont totalement supprimées :
java
// Aucune allocation sur le tas : les coordonnées sont passées sous forme de doubles primitifs
public static boolean hasLineOfSight(Level level, Vec3 from, double toX, double toY, double toZ) {
Vec3 to = new Vec3(toX, toY, toZ);
ClipContext ctx = new ClipContext(from, to, ClipContext.Block.COLLIDER, ClipContext.Fluid.NONE, CollisionContext.empty());
BlockHitResult hit = level.clip(ctx);
if (hit.getType() == HitResult.Type.MISS) {
return true;
}
// Évaluation de l'impact au sol et tolérance sans aucune instanciation d'objet
...
}