Question

我正在尝试编写一种方法来计算两个圆是否重叠。我想出了以下内容，我只是想知道是否有可能进一步优化。

private static boolean isCollision(Point2D p1, float r1, Point2D p2, float r2)
{
    float a,dx, dy;
    a = (r1+r2) * (r1+r2);
    dx = (float) (p1.getX() - p2.getX());
    dy = (float) (p1.getY() - p2.getY());

    if (a > (dx*dx) + (dy*dy))
    {
        return true;
    }
    return false;
}

Answer 1

嗯。就数学而言，这看起来非常好。关于如何使Java方面更快更简洁的一些小问题：

如果您使用双打而不是浮点数来获得半径，则不必将双打下投到浮点数。
如果你特别要求Point2D.Double参数，你可以使用他们的x和y公共字段而不是使用getter。
另外，为什么if (foo) { return true; } else { return false; }?只做return foo;！

改进版本，然后：

private static boolean isCollision(Point2D.Double p1, double r1, Point2D.Double p2, double r2)
{
    final double a = r1 + r2;
    final double dx = p1.x - p2.x;
    final double dy = p1.y - p2.y;
    return a * a > (dx * dx + dy * dy);
}

（请注意，如果您的代码完全基于浮动，则可以使用Point2D.Float和float执行相同的操作。）

Answer 2

重叠还是交叉？

如果相交，请不要忘记圆圈不相交的情况，因为它们在彼此内部。

如果它重叠，我真的不知道你如何进一步优化;你将点距离与半径之和进行比较，使用距离平方来避免取平方根。似乎没有任何脂肪可以修剪。

Answer 3

您真的需要迎合任何可能的Point2D实施吗？如果您不需要，它将保存虚拟呼叫：

private static boolean isCollisionFloat (Point2D.Float p1, float r1, Point2D.Float p2, float r2)
{
    final float r = r1+r2;
    final float dx = p1.x - p2.x;
    final float dy = p1.y - p2.y;

    return (r*r) > (dx*dx) + (dy*dy);
}

testing 1000x1000 points:
Doing nothing took 6 ms
Doing isCollision passing Point2D.Float took 128 ms
Doing isCollision passing Point2D.Double took 127 ms
Doing isCollisionFloat took 71 ms
Doing isCollisionDouble took 72 ms

如果可以，请选择其中一种，而不是两者兼顾。

perf问题的问题在于你真的必须测量效果，当时有人发布了相同的答案作为不支持的意见。

Answer 4

我不知道你的情况是否相关，但是如果你想检查你的圈子和其他许多圈子之间的重叠（让我们说成千上万的圈子），你可以尝试在四叉树中组织你的圈子（请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Quadtree）并在四叉树中进行树查找（基于圆的边界矩形）。

Answer 5

通过计算每个圆的矩形边界并查看它们是否重叠，可以进一步优化您的算法。如果它们不重叠则返回false。这避免了那些矩形边界不重叠的圆（即它们彼此不相近）的乘法。矩形边界计算的加法/减法比乘法便宜。

这是Java 2D使用的模式。见Shape.getBounds()

Answer 6

它不会让你的代码更快，但我更喜欢：

return a > (dx*dx + dy*dy);

快速圆碰撞检测

6 个答案: