refactor(bloque1): reorganitzar fitxers als subsistemes correctes
- app_logo.hpp/cpp i logo_scaler.hpp/cpp moguts a source/ui/ - spatial_grid.hpp/cpp mogut a source/boids_mgr/ Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.6 <noreply@anthropic.com>
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source/boids_mgr/spatial_grid.cpp
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source/boids_mgr/spatial_grid.cpp
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#include "spatial_grid.hpp"
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#include <algorithm> // for std::max, std::min
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#include <cmath> // for std::floor, std::ceil
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#include "ball.hpp" // for Ball
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SpatialGrid::SpatialGrid(int world_width, int world_height, float cell_size)
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: world_width_(world_width)
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, world_height_(world_height)
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, cell_size_(cell_size) {
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// Calcular número de celdas en cada dimensión
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grid_cols_ = static_cast<int>(std::ceil(world_width / cell_size));
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grid_rows_ = static_cast<int>(std::ceil(world_height / cell_size));
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}
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void SpatialGrid::clear() {
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// Limpiar todos los vectores de celdas (O(n) donde n = número de celdas ocupadas)
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cells_.clear();
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}
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void SpatialGrid::insert(Ball* ball, float x, float y) {
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// Obtener coordenadas de celda
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int cell_x, cell_y;
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getCellCoords(x, y, cell_x, cell_y);
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// Generar hash key y añadir a la celda
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int key = getCellKey(cell_x, cell_y);
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cells_[key].push_back(ball);
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}
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std::vector<Ball*> SpatialGrid::queryRadius(float x, float y, float radius) {
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std::vector<Ball*> results;
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// Calcular rango de celdas a revisar (AABB del círculo de búsqueda)
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int min_cell_x, min_cell_y, max_cell_x, max_cell_y;
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getCellCoords(x - radius, y - radius, min_cell_x, min_cell_y);
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getCellCoords(x + radius, y + radius, max_cell_x, max_cell_y);
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// Iterar sobre todas las celdas dentro del AABB
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for (int cy = min_cell_y; cy <= max_cell_y; cy++) {
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for (int cx = min_cell_x; cx <= max_cell_x; cx++) {
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// Verificar que la celda está dentro del grid
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if (cx < 0 || cx >= grid_cols_ || cy < 0 || cy >= grid_rows_) {
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continue;
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}
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// Obtener key de la celda
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int key = getCellKey(cx, cy);
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// Si la celda existe en el mapa, añadir todos sus objetos
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auto it = cells_.find(key);
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if (it != cells_.end()) {
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// Añadir todos los objetos de esta celda al resultado
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results.insert(results.end(), it->second.begin(), it->second.end());
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}
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}
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}
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return results;
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}
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void SpatialGrid::updateWorldSize(int world_width, int world_height) {
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world_width_ = world_width;
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world_height_ = world_height;
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// Recalcular dimensiones del grid
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grid_cols_ = static_cast<int>(std::ceil(world_width / cell_size_));
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grid_rows_ = static_cast<int>(std::ceil(world_height / cell_size_));
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// Limpiar grid (las posiciones anteriores ya no son válidas)
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clear();
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}
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// ============================================================================
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// MÉTODOS PRIVADOS
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void SpatialGrid::getCellCoords(float x, float y, int& cell_x, int& cell_y) const {
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// Convertir coordenadas del mundo a coordenadas de celda
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cell_x = static_cast<int>(std::floor(x / cell_size_));
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cell_y = static_cast<int>(std::floor(y / cell_size_));
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}
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int SpatialGrid::getCellKey(int cell_x, int cell_y) const {
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// Hash espacial 2D → 1D usando codificación por filas
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// Formula: key = y * ancho + x (similar a array 2D aplanado)
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return cell_y * grid_cols_ + cell_x;
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}
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source/boids_mgr/spatial_grid.hpp
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source/boids_mgr/spatial_grid.hpp
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#pragma once
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#include <unordered_map>
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#include <vector>
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class Ball; // Forward declaration
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// SPATIAL HASH GRID - Sistema genérico de particionamiento espacial
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// Divide el espacio 2D en celdas de tamaño fijo para acelerar búsquedas de vecinos.
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// Reduce complejidad de O(n²) a O(n) para queries de proximidad.
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// CASOS DE USO:
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// - Boids: Buscar vecinos para reglas de Reynolds (separación/alineación/cohesión)
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// - Física: Detección de colisiones ball-to-ball (futuro)
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// - IA: Pathfinding con obstáculos dinámicos
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// ALGORITMO:
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// 1. Dividir pantalla en grid de celdas (ej: 100x100px cada una)
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// 2. Insertar cada Ball en celda(s) correspondiente(s) según posición
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// 3. Query: Solo revisar celdas adyacentes (9 celdas max) en lugar de TODOS los objetos
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// MEJORA DE RENDIMIENTO:
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// - Sin grid: 1000 boids = 1M comparaciones (1000²)
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// - Con grid: 1000 boids ≈ 9K comparaciones (1000 * ~9 vecinos/celda promedio)
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// - Speedup: ~100x en casos típicos
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//
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// ============================================================================
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class SpatialGrid {
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public:
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// Constructor: especificar dimensiones del mundo y tamaño de celda
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SpatialGrid(int world_width, int world_height, float cell_size);
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// Limpiar todas las celdas (llamar al inicio de cada frame)
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void clear();
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// Insertar objeto en el grid según su posición (x, y)
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void insert(Ball* ball, float x, float y);
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// Buscar todos los objetos dentro del radio especificado desde (x, y)
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// Devuelve vector de punteros a Ball (puede contener duplicados si ball está en múltiples celdas)
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std::vector<Ball*> queryRadius(float x, float y, float radius);
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// Actualizar dimensiones del mundo (útil para cambios de resolución F4)
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void updateWorldSize(int world_width, int world_height);
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private:
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// Convertir coordenadas (x, y) a índice de celda (cell_x, cell_y)
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void getCellCoords(float x, float y, int& cell_x, int& cell_y) const;
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// Convertir (cell_x, cell_y) a hash key único para el mapa
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int getCellKey(int cell_x, int cell_y) const;
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// Dimensiones del mundo (ancho/alto en píxeles)
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int world_width_;
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int world_height_;
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// Tamaño de cada celda (en píxeles)
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float cell_size_;
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// Número de celdas en cada dimensión
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int grid_cols_;
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int grid_rows_;
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// Estructura de datos: hash map de cell_key → vector de Ball*
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// Usamos unordered_map para O(1) lookup
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std::unordered_map<int, std::vector<Ball*>> cells_;
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};
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