Sergio Valor
abbda0f30b
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>
90 lines
3.1 KiB
C++
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3.1 KiB
C++
#include "spatial_grid.h"
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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.h" // 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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// 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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