Question

我要将立方体投影到轴上。基本上，我所做的是将多维数据集的每个顶点的点积与轴进行比较，然后比较结果以找出最小和最大的值。在一天结束时，这两个值将告诉我从轴的哪个点开始投影和结束的位置。我为此写了以下函数;然而，事情是它有很多比较，因为我将调用这个函数数千次，我的整个代码运行得如此之慢。我正在寻找一种优化，使我的代码更快。这个函数有很多比较，我想知道是否有任何方法可以最大限度地减少其中的比较量。有什么想法吗？

代码是用JavaScript编写的，但我正在考虑在C ++和OpenGL上这样做，所以我愿意接受有关不同编程语言的建议。

function projectCube (axis, cube) {

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex0);
    minPro = Pro;
    maxPro = Pro;

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex1);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex2);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex3);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex4);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex5);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex6);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    Pro = dotProdcut(axis, cube.vertex7);
    if (Pro < minPro) { minPro = Pro; }
    if (Pro > maxPro) { maxPro = Pro; }

    return [minPro, maxPro];

}

Answer 1

您应该使用分析器来确定花费的时间，然后从那里开始。优化而不会浪费时间。我几乎可以保证你的时间不会花在你想象的地方。

另一方面，比较非常快，算术运算也是如此。更有可能的是，大部分时间花在你的点产品对象上。

Answer 2

一个想法是矩阵顶点乘法：

[cube.vertex0.x cube.vertex0.y cube.vertex0.z
 cube.vertex1.x cube.vertex1.y cube.vertex1.z
 .
 .
 .
cube.vertex7.x cube.vertex7.y cube.vertex7.z]

multiply with column vector of [axis.x axis.y axis.z]

and return minmax(result)

在C ++中，您可以使用valarray＆lt; double＆gt;因为它在内部使用矢量化加法和乘法。

valarray<double> vx{cube.vertex0.x, cube.vertex1.x, ..., cube.vertex7.x};
valarray<double> vy{cube.vertex0.y, cube.vertex1.y, ..., cube.vertex7.y};
valarray<double> vz{cube.vertex0.z, cube.vertex1.z, ..., cube.vertex7.z};
valarray<double> result = vx * axis.x;
result += vy * axis.y;
result += vz * axis.z;
return [min(result), max(result)];

Answer 3

首先，使用局部变量。

第二。不使用枚举属性，而是使用Arrays。您将遇到不同的情况，您必须处理此列表中的每个项目，如果您使用循环，它将更具可读性。

有时候重复自己并且不会将任何东西提取到实用工具方法中会更快，但有时只会提取！

好的函数调用会产生开销，因此会产生性能影响，另一方面，如果你内联所有内容并且函数变得很大，编译器甚至不会尝试优化（执行你的功能。在这里，我们回过头来：用分析器检查你的瓶颈。

然后从对象获取属性（一点点）比访问局部变量更昂贵，但这是优化只会影响你的代码，如果你在一些数学envoirement，你的代码运行几千次/帧。另一方面，这种做法可以膨胀你的功能，......

试试这个版本：

function projectCube (axis, cube) {
    var x = axis.x, 
        y = axis.y, 
        z = axis.z, 
        v, dotProduct, min = Infinity, max = -Infinity, 
        vertices = cube.vertices;

    //in this example it doesn't matter that i am processing the vertices in reverse order,
    //and so i don't have to introduce a length-var and compare the index to it.
    for(var i = vertices.length; i--; ){
        v = vertices[i];
        dotProduct = x*v.x + y*v.y, z*v.z;
        if(dotProduct < min) min = dotProduct;
        if(dotProduct > max) max = dotProduct;
    }
    return [min, max];
}

如何以快速方式将立方体投影到轴上？

3 个答案: