球与球碰撞优化

Question

我正在做一个有球碰撞的项目，我检测这种碰撞的方法很简单。它从数组中获取一个对象，然后将自己与数组中的所有对象进行比较。如何检测碰撞是通过检查中心点距离是否低于两个半径。

这很好用，但是当您同时拥有 100 多个对象时，就会出现很多冗余。这意味着为什么单个对象会检查屏幕另一侧的对象的位置，它碰撞的可能性很低。

我发现了一个理论，一个对象应该只检查比它自己更大的区域中的其他对象。然后，如果该区域内有另一个物体，就会开始检测碰撞。但这只会创建额外的检查，因为对象必须检查所有对象是否在该区域内，然后检查对象是否正在碰撞。

有没有一种方法可以有效地检测碰撞？

public function newHandler():void
{
    for ( var i:int = 0; i < _objectArrayLayer1.length; i++ )
    {
        mcBall1 = _objectArrayLayer1[i];

            for ( var j:int = i + 1; j < _objectArrayLayer1.length; j++)
            {
                mcBall2 = _objectArrayLayer1[j];

                p1 = new Point(mcBall1.nX, mcBall1.nY);
                p2 = new Point(mcBall2.nX, mcBall2.nY);
                distance = Point.distance(p1,p2);

                radius1 = mcBall1._radius ;
                radius2 = mcBall2._radius ;

                if (distance <= radius1 + radius2)
                {
                    solveBalls( mcBall1, mcBall2 );
                }
            }
        }

Answer 1

您可以采取一些措施来加快循环速度 - 这不是一个确定的列表，但它有助于获得一些额外的性能。

1. 您正在为您的检查创建许多临时的Point 对象。只需在函数开头创建 2 个Point 对象并不断更新它们的x 和y 坐标。这样您就可以避免构建大量对象的成本。内存分配很昂贵，然后垃圾收集器也必须处理它们。
2. 您应该将mcBall1._radius 缓存在局部变量中（如radius1 - 它比在嵌套循环的每次迭代中读取属性更快。
3. 不要使用distance，而是使用距离的平方 - 这样可以避免计算平方根。在这种情况下，您可以缓存radius1*radius1。

除此之外，您还可以将您的世界划分为多个部分，并为每个部分分配一个分区索引。为每个球添加一个分区变量 - 当它们在世界各地移动时，您将更新此分区变量。这不是一项昂贵的操作，因为它只是一个简单的检查，看看球是否在哪个分区矩形内 - 根据球的速度，它们只能从给定分区移动到这么多其他分区。

如果您使用 5x5 分区，您可以得到 25 个分区，并且在任何时候您都可以知道单个分区中有多少个球。在碰撞检测方面，您可以避免检查不在当前分区或任何周围分区中的任何对象。这将使您的碰撞检测代码显着提升。

以这个问题为例：Optimizing collison detection code in AS3

编辑：在我打字的时候，@Paddyd 发布了他对四叉树的回答——这实际上是一个“四叉树”的简单实现，但没有嵌套分区和 5x5 而不是 2x2 分区。

Answer 2

阅读Quadtrees。

Here 是一个实现示例。