2D粒子引擎无法处理超过450个粒子。为什么？（XNA）

Question

2D粒子引擎无法处理超过450个粒子。为什么？（XNA）

c#xnadetectioncollisionparticles

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更新; 将j = 0改为j = i，允许平稳的帧速率下最多700粒子

我正在尝试模拟具有数百个粒子的2D水，这些粒子具有声明其位置的Vector2和一个用于表示它们速度的Vector2。

当涉及到碰撞检测时，我的程序虽然仅使用勾股定理，但不喜欢使用超过450个粒子。

以下是主类中的碰撞检测代码;

        for (int i = 0; i < particleList.Count; i++)
            {
                for (int j = 0; j < particleList.Count; j++)
                {
                    if (distanceBetween(particleList[i].position, particleList[j].position) < reactDistance)
                    {
                        if (particleList[i].position.X > particleList[j].position.X) //x axis
                        {
                            particleList[i].velocity.X += repelSpeed;
                            particleList[j].velocity.X -= repelSpeed;

                            particleList[i].position.X -= attractSpeed;
                            particleList[j].position.X += attractSpeed;
                        }
                        else
                        {
                            particleList[i].velocity.X -= repelSpeed;
                            particleList[j].velocity.X += repelSpeed;

                            particleList[i].position.X += attractSpeed;
                            particleList[j].position.X -= attractSpeed;
                        }

                        if (particleList[i].position.Y > particleList[j].position.Y) //y axis
                        {
                            particleList[i].velocity.Y += repelSpeed;
                            particleList[j].velocity.Y -= repelSpeed;

                            particleList[i].position.Y -= attractSpeed;
                            particleList[j].position.Y += attractSpeed;
                        }
                        else
                        {
                            particleList[i].velocity.Y -= repelSpeed;
                            particleList[j].velocity.Y += repelSpeed;

                            particleList[i].position.Y += attractSpeed;
                            particleList[j].position.Y -= attractSpeed;
                        }
                    }
                }
            }

这里是`distanceBetween(v1, v2)`方法的代码：

        public float distanceBetween(Vector2 a, Vector2 b)
    {
        float xDist, yDist, distTo;
        if (a.X > b.X) //x axis
        {
            xDist = a.X - b.X;
        }
        else
        {
            xDist = b.X - a.X;
        }

        if (a.Y > b.Y) //y axis
        {
            yDist = a.Y - b.Y;
        }
        else
        {
            yDist = b.Y - a.Y;
        }
        distTo = (float)(Math.Sqrt((xDist * xDist) + (yDist * yDist)));
        return distTo;
    }

Vector2.Distance(v1, v2)方法不会影响性能。

如果你想知道attractSpeed是什么，它是我尝试形成水集合的努力，但我不确定如何做到。

最终，我希望得到像这样的效果：http://grantkot.com/MPM/Liquid.html

- ShadowByte

1

既然第一个循环已经检查过粒子，第二个循环是否可以从j=i开始，而不是从j=0开始？ - Mike B

1

你也可以尝试并行处理来实现这个。http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.tasks.parallel.aspx - Lasse

请查看我链接页面底部的示例。Lambda表达式可能非常适合您。 - Lasse

Parallel.For(0, N, i => { // Do Work. });这段代码是什么意思？该页面没有逐步解释它实际执行的操作。 - ShadowByte

Parallel.For(start, end, i => { //i is used here just like in normal for loop. }); - Lasse

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原文链接

- Femaref · Accepted Answer

“虽然有一些可以改进的性能方面，但最终，粒子的存储将会超过任何努力。”

“你的算法是O（n^2），因为对于每个粒子，你都要再次遍历整个粒子列表。对于n = 700，这就是循环执行了490000次。此外，许多粒子被过度检查了i次。如果你从j=i开始内部循环，你会获得明显的速度提升。”

“然而，我认为这只是一个权宜之计。你应该研究更有效的粒子存储方式，即Quadtree。”

“此外，不要为每个距离计算平方根，而是将你比较的距离平方。”

distTo = (xDist * xDist) + (yDist * yDist);
...

if(distanceBetween(particleList[i].position, particleList[j].position) < reactDistance * reactDistance)

你甚至可以在循环之前预先计算，这样就不必每次都有这个开销了。