帧速慢的碰撞检测

Question

我对碰撞检测算法一无所知，但出于教育目的，我正在尝试在Python粒子系统中处理碰撞。

我现在检测碰撞的方式似乎效率很低。可能是最慢的算法：

• 遍历我的粒子列表中的所有粒子（由半径定义的圆）（通过for循环），将当前粒子称为p
• 在每次迭代中，将p与每个其他粒子（另一​​个用于循环）进行比较
• 检测碰撞

使用上述方法，当粒子数较高而FPS较低时，我的某些粒子甚至无法检测到碰撞。在我当前的方法中是否有办法防止这种情况发生，或者我将不得不实现另一个更有效的方法（这可能是可行的方法）？

Answer 1

提高效率的常用技术是将所有对象放入某种空间分区数据结构中，以将对的数量限制为接近O（n）而不是O（n ^ 2）的大小，这就是您所需要的现在。四叉树和k-d树是两个候选对象。这些树中的节点代表空间区域。仅需要检查包含在同一区域中或相交于同一区域的成对对象。

为避免遗漏碰撞，比较点是不够的。而是检查每个粒子从先前位置到当前位置的线段的交点。因此，您需要一个“边缘” quadtree或kd-tree。

要考虑的另一件事是是构建一个空间分区并在帧之间更新它，还是为每个帧从头开始重建分区。前者要复杂得多，可能无法提高速度。先尝试后者。