我一直在做一款自上而下的游戏，在这款游戏中，并不是玩家角色朝向鼠标，而是地图围绕玩家旋转。地图的朝向会随着鼠标移动而改变，但玩家始终朝向同一个方向。基本上，可以把它想象成在一个第三人称射击游戏里，镜头始终朝下，而地图围绕玩家旋转。

我遇到了一个问题：玩家的朝向实际上会决定游戏的帧率，在朝向45度时几乎降到一半，到了90度又恢复正常。我知道旋转位图会很吃处理器资源，但我以为具体的方向对性能的影响不会那么大。

我研究了可能的解决办法。预先把很多不同角度的图片预旋转并不现实，因为地图太大，直接显示整张地图就会带来性能问题。为了解决这个问题，我一开始只绘制少量瓷砖，但这也意味着若要预先旋转地图，我将不得不缓存每一种可能的角度以及在任何时刻都可能存在的瓷砖组合的所有角度，这对大多数机器来说很难承受。

我的代码里是不是存在某种明显的优化瓶颈？除了pygame之外，还有没有其他旋转图片的办法？或者我是不是注定要放弃这个点子，改用另一种语言/引擎来实现？

这是实现地图缩放与旋转的函数的代码：

import pygame
import math as m
from settings import *

def camerafy(mapsurface, destsurface, zoom, direction):
    """
    Given a surface input, this function resizes and rotates it to reflect the player's 
    position and direction.
    """
    angle = m.radians(-direction)# I hate working with radians. Conversion is important.

    # zoompos is just the position to display the map at after map resize but before 
    # rotation
    zoompos = 0.5*RESOLUTIONMULT*zoom*TILESIZE,0.5*RESOLUTIONMULT*zoom*TILESIZE
    # The 0.5's just center player

    # all of this is to calculate the position to display the map in after rotation and 
    # zoom.
    x1 = zoompos[0]*m.cos(angle) - zoompos[1]*m.sin(angle)
    y1 = zoompos[0]*m.sin(angle) + zoompos[1]*m.cos(angle)
    calcpos = -x1, -y1

    # rotates and scales the map surface
    newsurface = pygame.transform.scale_by(mapsurface, RESOLUTIONMULT*zoom)
    newsurface = pygame.transform.rotate(newsurface, direction)
    # rect is important for it to rotate on center instead of from the top right or 
    # wherever
    newrect = newsurface.get_rect(center = (calcpos[0] + RESOLUTION[0]/2, calcpos[1] + \
                                    RESOLUTION[1]/8*6))
    destsurface.blit(newsurface, newrect) # draw map on screen

项目的其余部分可以在这里找到：GitHub页面。

解决方案

抱歉没能给出一个具体的“在你的代码里怎么做”类型的回答，但下面是一些可尝试的思路，或许能提升这部分的性能：

首先。最容易尝试，但很可能不够用——你有没有试过使用 ".rotozoom" 而不是 'rotate'？据我所知，rotozoom是比rotate更新的实现，因此可能更高效。顺便说一句，它把缩放和旋转合并成一个步骤执行，因此性能应该会有所提升。

另外，rotozoom可以在一个步骤完成缩放与旋转，但你现在是分两次调用：你是否尝试先旋转，再进行缩放？（如果这样会破坏地图，你可以把缩放设为两倍，固定旋转，缓存那个版本的地图，然后再进行旋转，最后再按剩余的因子进行缩放（RESOLUTION_MULT/2））

除此之外，你需要把旋转工作交给GPU来处理，而不是让SDL的 pygame后端默认走CPU——也有可能SDL后端本身是可以配置的：可以尝试查资料，看看是否可以通过配置改变Pygame的 SDL后端（也看看pygame-ce，它可能使用更新的SDL版本）

如果你不能通过重新配置SDL让其走GPU，一个可尝试的办法是使用numba在 GPU上执行旋转——但那需要一个与Pygame的旋转实现不同的实现，并来回拷贝数据——我怀疑那会很难有用；或者干脆放弃pygame，尝试另一个以Python为驱动的游戏引擎，能够更好地利用你的硬件。"Pyglet" 就是这样一个项目，使用OpenGL而不是SDL。