Da ich mir dein Projekt selbst noch nicht genau angesehen habe kann, hier nur ganz konkret auf die Fragen:
1) Wenn es dir um die Performance geht fängt man entweder an, Objekte vom Rendering auszuschließen und/oder in einem niedrigeren
Level of Detail darzustellen. Bei reinen Sprites macht das heute keinen wirklichen Sinn, für "richtige" 3D-Szenen mit viel Geometrie und komplexen Shadern kann man hier aber viele tolle Dinge anstellen, mehr als meist tatsächlich getan wird. Beispielsweise könntest du Cluster bilden und wenn der Großteil der enthaltenen Objekte nicht wichtig ist (bsp. sich nicht vollständig im View Frustum befindet oder die Entfernung von der Kamera hoch ist), sie alle durch eine vereinfachte Cluster-Repräsentation ersetzen.
2) Such mal nach "Mouse Picking" und "Ray Casting".
Das hier ist speziell für
OpenGL und schaut lustig aus
4) So etwas hatten wir, meine ich, neulich schon einmal- Die Verarbeitung der Eingabe (Tastatur), die Rendering Pipeline und bsp. die Physik-Berechnung laufen in der Regel nicht synchron.