FASE 2: Spatial Hash Grid - Optimización O(n²) → O(n) para boids

Implementado sistema genérico de particionamiento espacial reutilizable
que reduce drásticamente la complejidad del algoritmo de boids.

**MEJORA DE RENDIMIENTO ESPERADA:**
- Sin grid: 1000 boids = 1M comparaciones (1000²)
- Con grid: 1000 boids ≈ 9K comparaciones (~9 vecinos/celda)
- **Speedup teórico: ~100x en casos típicos**

**COMPONENTES IMPLEMENTADOS:**

1. **SpatialGrid genérico (spatial_grid.h/.cpp):**
   - Divide espacio 2D en celdas de 100x100px
   - Hash map para O(1) lookup de celdas
   - queryRadius(): Busca solo en celdas adyacentes (máx 9 celdas)
   - Reutilizable para colisiones ball-to-ball en física (futuro)

2. **Integración en BoidManager:**
   - Grid poblado al inicio de cada frame (O(n))
   - 3 reglas de Reynolds ahora usan queryRadius() en lugar de iterar TODOS
   - Separación/Alineación/Cohesión: O(n) total en lugar de O(n²)

3. **Configuración (defines.h):**
   - BOID_GRID_CELL_SIZE = 100.0f (≥ BOID_COHESION_RADIUS)

**CAMBIOS TÉCNICOS:**
- boid_manager.h: Añadido miembro spatial_grid_
- boid_manager.cpp: update() poblа grid, 3 reglas usan queryRadius()
- spatial_grid.cpp: 89 líneas de implementación genérica
- spatial_grid.h: 74 líneas con documentación exhaustiva

**PRÓXIMOS PASOS:**
- Medir rendimiento real con 1K, 5K, 10K boids
- Comparar FPS antes/después
- Validar que comportamiento es idéntico

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>

source/spatial_grid.cpp

@@ -0,0 +1,89 @@
+#include "spatial_grid.h"
+
+#include <algorithm>  // for std::max, std::min
+#include <cmath>      // for std::floor, std::ceil
+
+#include "ball.h"  // for Ball
+
+SpatialGrid::SpatialGrid(int world_width, int world_height, float cell_size)
+    : world_width_(world_width)
+    , world_height_(world_height)
+    , cell_size_(cell_size) {
+    // Calcular número de celdas en cada dimensión
+    grid_cols_ = static_cast<int>(std::ceil(world_width / cell_size));
+    grid_rows_ = static_cast<int>(std::ceil(world_height / cell_size));
+}
+
+void SpatialGrid::clear() {
+    // Limpiar todos los vectores de celdas (O(n) donde n = número de celdas ocupadas)
+    cells_.clear();
+}
+
+void SpatialGrid::insert(Ball* ball, float x, float y) {
+    // Obtener coordenadas de celda
+    int cell_x, cell_y;
+    getCellCoords(x, y, cell_x, cell_y);
+
+    // Generar hash key y añadir a la celda
+    int key = getCellKey(cell_x, cell_y);
+    cells_[key].push_back(ball);
+}
+
+std::vector<Ball*> SpatialGrid::queryRadius(float x, float y, float radius) {
+    std::vector<Ball*> results;
+
+    // Calcular rango de celdas a revisar (AABB del círculo de búsqueda)
+    int min_cell_x, min_cell_y, max_cell_x, max_cell_y;
+    getCellCoords(x - radius, y - radius, min_cell_x, min_cell_y);
+    getCellCoords(x + radius, y + radius, max_cell_x, max_cell_y);
+
+    // Iterar sobre todas las celdas dentro del AABB
+    for (int cy = min_cell_y; cy <= max_cell_y; cy++) {
+        for (int cx = min_cell_x; cx <= max_cell_x; cx++) {
+            // Verificar que la celda está dentro del grid
+            if (cx < 0 || cx >= grid_cols_ || cy < 0 || cy >= grid_rows_) {
+                continue;
+            }
+
+            // Obtener key de la celda
+            int key = getCellKey(cx, cy);
+
+            // Si la celda existe en el mapa, añadir todos sus objetos
+            auto it = cells_.find(key);
+            if (it != cells_.end()) {
+                // Añadir todos los objetos de esta celda al resultado
+                results.insert(results.end(), it->second.begin(), it->second.end());
+            }
+        }
+    }
+
+    return results;
+}
+
+void SpatialGrid::updateWorldSize(int world_width, int world_height) {
+    world_width_ = world_width;
+    world_height_ = world_height;
+
+    // Recalcular dimensiones del grid
+    grid_cols_ = static_cast<int>(std::ceil(world_width / cell_size_));
+    grid_rows_ = static_cast<int>(std::ceil(world_height / cell_size_));
+
+    // Limpiar grid (las posiciones anteriores ya no son válidas)
+    clear();
+}
+
+// ============================================================================
+// MÉTODOS PRIVADOS
+// ============================================================================
+
+void SpatialGrid::getCellCoords(float x, float y, int& cell_x, int& cell_y) const {
+    // Convertir coordenadas del mundo a coordenadas de celda
+    cell_x = static_cast<int>(std::floor(x / cell_size_));
+    cell_y = static_cast<int>(std::floor(y / cell_size_));
+}
+
+int SpatialGrid::getCellKey(int cell_x, int cell_y) const {
+    // Hash espacial 2D → 1D usando codificación por filas
+    // Formula: key = y * ancho + x (similar a array 2D aplanado)
+    return cell_y * grid_cols_ + cell_x;
+}