**1. Bordes como obstáculos (no más wrapping):**
- Implementada fuerza de repulsión cuando boids se acercan a bordes
- Nueva regla: Boundary Avoidance (evitar bordes)
- Fuerza proporcional a cercanía (0% en margen, 100% en colisión)
- Constantes: BOID_BOUNDARY_MARGIN (50px), BOID_BOUNDARY_WEIGHT (7200 px/s²)
**2. Variables ajustables en runtime:**
- Añadidas 11 variables miembro en BoidManager (inicializadas con defines.h)
- Permite modificar comportamiento sin recompilar
- Variables: radios (separation/alignment/cohesion), weights, speeds, boundary
- Base para futuras herramientas de debug/tweaking visual
**3. Fix tecla G (BOIDS → PHYSICS):**
- Corregido: toggleBoidsMode() ahora acepta parámetro force_gravity_on
- handleGravityToggle() pasa explícitamente false para preservar inercia
- Transición BOIDS→PHYSICS ahora mantiene gravedad OFF correctamente
**Implementación:**
- defines.h: +2 constantes (BOUNDARY_MARGIN, BOUNDARY_WEIGHT)
- boid_manager.h: +11 variables miembro ajustables
- boid_manager.cpp:
- Constructor inicializa variables
- Todas las funciones usan variables en lugar de constantes
- applyBoundaries() completamente reescrito (repulsión vs wrapping)
- engine.h/cpp: toggleBoidsMode() con parámetro opcional
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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
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BUG CRÍTICO ENCONTRADO:
La fuerza de cohesión NO estaba normalizada, causando atracción
tipo "gravedad" que hacía que los boids colapsaran a puntos.
CAUSA RAÍZ:
```cpp
// ANTES (INCORRECTO):
float steer_x = (center_of_mass_x - center_x) * WEIGHT * delta_time;
// Si center_of_mass está a 100px → fuerza = 100 * 0.5 * 0.016 = 0.8
// ¡FUERZA PROPORCIONAL A DISTANCIA! Como una gravedad newtoniana
```
SOLUCIÓN IMPLEMENTADA:
```cpp
// DESPUÉS (CORRECTO):
float distance = sqrt(dx*dx + dy*dy);
float steer_x = (dx / distance) * WEIGHT * delta_time;
// Fuerza siempre normalizada = 1.0 * WEIGHT * delta_time
// Independiente de distancia (comportamiento Reynolds correcto)
```
CAMBIOS:
1. boid_manager.cpp::applyCohesion() - Fase 1.4
- Normalizar dirección hacia centro de masa
- Fuerza constante independiente de distancia
- Check de división por cero (distance > 0.1f)
2. defines.h - Ajuste de parámetros tras normalización
- BOID_COHESION_WEIGHT: 0.5 → 0.001 (1000x menor)
* Ahora que está normalizado, el valor anterior era gigantesco
- BOID_MAX_SPEED: 3.0 → 2.5 (reducida para evitar velocidades extremas)
- BOID_MAX_FORCE: 0.5 → 0.05 (reducida 10x)
- BOID_MIN_SPEED: 0.5 → 0.3 (reducida)
- Radios restaurados a valores originales (30/50/80)
RESULTADO ESPERADO:
✅ Sin colapso a puntos (cohesión normalizada correctamente)
✅ Movimiento orgánico sin "órbitas" artificiales
✅ Velocidades controladas y naturales
✅ Balance correcto entre las 3 fuerzas
TESTING:
Por favor probar con 100 y 1000 boids:
- ¿Se mantienen dispersos sin colapsar?
- ¿Las órbitas han desaparecido?
- ¿El movimiento es más natural?
Estado: Compilación exitosa
Rama: boids_development
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PROBLEMA RESUELTO:
Los boids colapsaban al mismo punto dentro de cada grupo, haciendo
el sistema visualmente inutilizable.
CAMBIOS IMPLEMENTADOS:
1. BOIDS_ROADMAP.md creado (NEW FILE)
- Roadmap completo de 6 fases para mejora de boids
- Diagnóstico detallado de problemas actuales
- Plan de implementación con métricas de éxito
- Fase 1 (crítica): Fix clustering
- Fase 2 (alto impacto): Spatial Hash Grid O(n²)→O(n)
- Fases 3-6: Mejoras visuales, comportamientos avanzados
2. defines.h - Rebalanceo de parámetros (Fase 1.1)
- BOID_SEPARATION_RADIUS: 30→25px
- BOID_COHESION_RADIUS: 80→60px (REDUCIDO 25%)
- BOID_SEPARATION_WEIGHT: 1.5→3.0 (TRIPLICADO)
- BOID_COHESION_WEIGHT: 0.8→0.5 (REDUCIDO 37%)
- BOID_MAX_FORCE: 0.1→0.5 (QUINTUPLICADO)
- BOID_MIN_SPEED: 0.5 (NUEVO - evita boids estáticos)
3. boid_manager.cpp - Mejoras físicas
- Fase 1.2: Velocidad mínima en limitSpeed()
* Evita boids completamente estáticos
* Mantiene movimiento continuo
- Fase 1.3: Fuerza de separación proporcional a cercanía
* Antes: dividir por distance² (muy débil)
* Ahora: proporcional a (RADIUS - distance) / RADIUS
* Resultado: 100% fuerza en colisión, 0% en radio máximo
RESULTADO ESPERADO:
✅ Separación domina sobre cohesión (peso 3.0 vs 0.5)
✅ Boids mantienen distancia personal (~10-15px)
✅ Sin colapso a puntos únicos
✅ Movimiento continuo sin boids estáticos
PRÓXIMOS PASOS:
- Testing manual con 100, 1000 boids
- Validar comportamiento disperso sin clustering
- Fase 2: Spatial Hash Grid para rendimiento O(n)
Estado: Compilación exitosa, listo para testing
Rama: boids_development
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Cambios realizados:
- Creado BoidManager (source/boids_mgr/) con algoritmo de Reynolds (1987)
* Separación: Evitar colisiones con vecinos cercanos
* Alineación: Seguir dirección promedio del grupo
* Cohesión: Moverse hacia centro de masa del grupo
* Wrapping boundaries (teletransporte en bordes)
* Velocidad y fuerza limitadas (steering behavior)
- Añadido BOIDS a enum SimulationMode (defines.h)
- Añadidas constantes de configuración boids (defines.h)
- Integrado BoidManager en Engine (inicialización, update, toggle)
- Añadido binding de tecla J para toggleBoidsMode() (input_handler.cpp)
- Añadidos helpers en Ball: getVelocity(), setVelocity(), setPosition()
- Actualizado CMakeLists.txt para incluir source/boids_mgr/*.cpp
Arquitectura:
- BoidManager sigue el patrón establecido (similar a ShapeManager)
- Gestión independiente del comportamiento de enjambre
- Tres reglas de Reynolds implementadas correctamente
- Compatible con sistema de resolución dinámica
Estado: Compilación exitosa, BoidManager funcional
Próximo paso: Testing y ajuste de parámetros boids
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