2D Vectorクラスのフロート、ダブル、または両方？

私は現在、スタジオ用の小さなクロスプラットフォームのOpenGLベースの2Dゲームエンジンを書いています。使用する2D Vectorクラスを調査したとき、3つの異なる設計パラダイムに出くわしました。

• このガマスートラの記事のように、フロート＆値渡し。高速に見えますが、精度はほとんどありません（このThreadも参照してください）。プロ：高速でポータブルで、ほとんどのライブラリと互換性があります。

• 参照による二重呼び出し。上記の記事を正しく理解していれば、4つの浮動小数点数の代わりに2つの倍精度変数を使用することもできます。上記のスレッドによると、ダブルはフロートよりも遅いです。

• doubleとfloatのテンプレート：広く普及している本「Game Engine Architecture」では、テンプレートを使用して、必要に応じてfloatとdoubleを使用できるようにしています。明らかな欠点は、コードの膨張です。また、基本的に2つのクラスを記述せずにコードを最適化できるかどうかは疑問です。

社内エンジンで使用しているソリューションや、人気のあるゲームエンジンなどの精度を確認していただければ、エンジンに実装するソリューションを決定できます。現時点では、単純に浮動小数点精度を使用してそれと共存することを考えています。

doubleを使用する理由がない限り、常にfloatを使用します。int64_tを使用する理由がない限り、intを使用するのと同じです。

フロートは、2 ²⁴までの正確な整数演算を問題なく実行できます。これは、ほとんどの人が（ほとんどの場合、不合理に）恐れていることです。doubleは、一般的な値が正確に表現できないという問題を解決しません。0.10000001と0.10000000000000001のどちらを取得しても、コードがそれを0.09999999と「等しい」と見なしていることを確認する必要があります。

ダブルスは、ゲームを作成するすべてのプラットフォームで遅くなり、メモリ帯域幅が2倍になり、利用できる特殊なCPU命令が少なくなります。

単精度浮動小数点数は、C / C ++側と内部シェーダーの両方で、ハードウェアグラフィックスインターフェイスの標準のままです。

おそらく、ある時点でdoubleベクトルが必要になりますが、デフォルトではなく、必要なときに使用する必要があります。

テンプレートについては-そうです、最大のパフォーマンスを得るには、とにかく手動でテンプレートを特化する必要があります。それとは別に、私は週末にいくつかのテンプレートコードに対していくつかのテストを実行し（4倍のIntRectとFloatRectを作成）、テンプレートバージョンは、コードを繰り返すだけの場合よりもコンパイルに約20倍長い時間がかかることを発見しました。 。繰り返しはひどいですが、コンパイルを待つのはもっとひどいです-そして、私がStringRectやFooRectを必要とするようなことは決してありません。

Microsoft XNAゲームフレームワークには、フロートを使用するVector2クラスがあります。XNAチームの知恵と経験は自分のものよりもはるかに優れていると信じているため、これがフロートを使用する個人的な最大の理由になります。

このスタックオーバーフローの質問「フロート対ダブルパフォーマンス」の回答を読むのは興味深いと思いました。GPUの2倍のパフォーマンスについての議論があるgamedev.netスレッドもあります。少なくとも多くのGPUでは、doubleの方がfloatよりも遅いと考えるのが安全だと思います。個人的には、float型のOpenGL関数をdouble型よりも常に使用しました。これは最近は当てはまらないかもしれませんが、ゲームを実行するすべての人がネイティブのダブルサポートを備えた最新のGPUを使用しているわけではないと考えるなら、これがフロートを使用してパフォーマンスをさらに向上させる十分な理由だと思います。