⏱️ 시간적 히스테리시스 및 제로 할당 수학 (Minecraft 26.1.2)
초고속 차폐 컬링은 두 가지 흔한 성능 결함을 유발할 수 있습니다:
- 카메라 스침 깜빡임 (Z-파이팅 / 경계 팝인): 블록 모서리를 가로지르는 미세한 카메라 회전으로 인해 교대 프레임에서 엔티티가 렌더링 상태와 비렌더링 상태 사이를 빠르게 깜빡일 수 있습니다.
- 가비지 컬렉션 버벅임 스파이크: 레이캐스팅 도중
new Vec3()객체가 지속적으로 할당되면 JVM Young-Gen 가비지 컬렉션 일시 중단이 발생합니다.
Camera Culling은 적응형 거리 비례 완충 버퍼와 제로 할당 핫패스 엔진을 통해 두 문제를 모두 해결합니다.
📋 히스테리시스 및 할당 기본 정보
| 속성 | 값 |
|---|---|
| 근거리 완충 버퍼 | $d \le 32\text{m} \implies 4\text{회 연속 차폐 프레임}$ |
| 중거리 완충 버퍼 | $32\text{m} < d \le 64\text{m} \implies 8\text{회 연속 차폐 프레임}$ |
| 원거리 완충 버퍼 | $d > 64\text{m} \implies 12\text{회 연속 차폐 프레임}$ |
| 가시성 전환 | 가시선 확보 시 즉각 전환 ($0\text{ 프레임 지연}$) |
| 추적 자료구조 | it.unimi.dsi.fastutil.ints.Int2IntOpenHashMap (박싱 오버헤드 제로) |
| 프레임당 할당량 | $0\text{ 바이트}$ (원시 double 좌표 직접 전달) |
📐 거리 비례 완충 버퍼 수식
엔티티 상태를 [CULLED]로 전환하기 전에 충족해야 하는 연속 차폐 프레임(Streak)은 다음과 같이 계산됩니다:
$$\text{RequiredStreak}(d) = \begin{cases} 12\text{ 프레임} & \text{만약 } d^2 > 64.0^2 \ (4096.0\text{m}^2) \ 8\text{ 프레임} & \text{만약 } d^2 > 32.0^2 \ (1024.0\text{m}^2) \ 4\text{ 프레임} & \text{만약 } d^2 \le 32.0^2 \end{cases}$$
text
[엔티티 가시선 소실]
│
├── 프레임 1 차폐 ──► 렌더링 유지 (완충 감쇠)
├── 프레임 2 차폐 ──► 렌더링 유지 (완충 감쇠)
├── 프레임 3 차폐 ──► 렌더링 유지 (완충 감쇠)
└── 프레임 4 차폐 ──► 컬링 적용 (조건 충족)- 즉각적인 컬링 해제 (Instant Unculling): 단 하나의 레이캐스트 샘플이라도 명확한 가시선을 확보하는 즉시 차폐 카운트가 제거되어(
OCCLUDED_STREAK.remove(id)), $0\text{ 프레임 지연}$으로 엔티티가 즉시 표시됩니다. - 비대칭 감쇠: 차폐되는 데는 여러 프레임이 필요하지만, 다시 보이는 데는 1프레임만 걸립니다. 이를 통해 카메라 회전 시 발생하는 모든 깜빡임을 제거합니다.
⚡ 제로 할당 원시 데이터 아키텍처
CullingRaycastHelper.java에서는 중간 벡터 힙 할당이 완전히 제거되었습니다:
java
// Zero heap allocations: coordinates are passed as raw primitive doubles
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;
}
// 바닥 충돌 및 허용 오차 평가 시 객체 생성 없음
...
}