- Java 双重比较
- java - 比较器与 Apache BeanComparator
- Objective-C 完成 block 导致额外的方法调用?
- database - RESTful URI 是否应该公开数据库主键?
几天来,我一直在努力加快我的“力导向图”实现。到目前为止,我已经实现了使用octree减少计算数量的Barnes-Hut算法。我已经对其进行了多次测试,并且与力相关的计算的数量确实大大减少了。以下是不带Barns-Hut(带蓝线)和带(红线)的节点数量的计算图:
即使现在它应该快得多,但事实是,就速度(时间)而言,升级仅占百分之几。
我想可能是造成这种情况的一部分是树的创建和树放置中的元素。因为元素在不断移动,所以我需要在每个循环中重新创建树,直到达到某些停止条件为止。但是,如果我要花很多时间来创建树,那我会浪费时间在增加力计算上。至少这是我的想法。这是我在主文件循环中添加元素的方式:
void AddTreeElements(Octree* tree, glm::vec3* boundries, Graph& graph)
{
for(auto& node:graph.NodeVector())
{
node.parent_group = nullptr;
if(node.pos[0] < boundries[1][0] && node.pos[0] > boundries[0][0] &&
node.pos[1] > boundries[4][1] && node.pos[1] < boundries[1][1] &&
node.pos[2] < boundries[0][2] && node.pos[2] > boundries[3][2])
{
tree->AddObject(&node.second);
continue;
}
if(node.pos[0] < boundries[0][0])
{
boundries[0][0] = node.pos[0]-1.0f;
boundries[3][0] = node.pos[0]-1.0f;
boundries[4][0] = node.pos[0]-1.0f;
boundries[7][0] = node.pos[0]-1.0f;
}
else if(node.pos[0] > boundries[1][0])
{
boundries[1][0] = node.pos[0]+1.0f;
boundries[2][0] = node.pos[0]+1.0f;
boundries[5][0] = node.pos[0]+1.0f;
boundries[6][0] = node.pos[0]+1.0f;
}
if(node.pos[1] < boundries[4][1])
{
boundries[4][1] = node.pos[1]-1.0f;
boundries[5][1] = node.pos[1]-1.0f;
boundries[6][1] = node.pos[1]-1.0f;
boundries[7][1] = node.pos[1]-1.0f;
}
else if(node.pos[1] > boundries[0][1])
{
boundries[0][1] = node.pos[1]+1.0f;
boundries[1][1] = node.pos[1]+1.0f;
boundries[2][1] = node.pos[1]+1.0f;
boundries[3][1] = node.pos[1]+1.0f;
}
if(node.pos[2] < boundries[3][2])
{
boundries[2][2] = node.pos[2]-1.0f;
boundries[3][2] = node.pos[2]-1.0f;
boundries[6][2] = node.pos[2]-1.0f;
boundries[7][2] = node.pos[2]-1.0f;
}
else if(node.pos[2] > boundries[0][2])
{
boundries[0][2] = node.pos[2]+1.0f;
boundries[1][2] = node.pos[2]+1.0f;
boundries[4][2] = node.pos[2]+1.0f;
boundries[5][2] = node.pos[2]+1.0f;
}
}
}
我在这里所做的是遍历图中的所有元素并将它们添加到树根中。此外,我正在扩展表示下一个循环的八叉树边框的框,以便所有节点都可以放入其中。
Octree* trees[2][2][2];
glm::vec3 vBoundriesBox[8];
bool leaf;
float combined_weight = 0;
std::vector<Element*> objects;
以及负责更新的部分代码:
#define MAX_LEVELS 5
void Octree::AddObject(Element* object)
{
this->objects.push_back(object);
}
void Octree::Update()
{
if(this->objects.size()<=1 || level > MAX_LEVELS)
{
for(Element* Element:this->objects)
{
Element->parent_group = this;
}
return;
}
if(leaf)
{
GenerateChildren();
leaf = false;
}
while (!this->objects.empty())
{
Element* obj = this->objects.back();
this->objects.pop_back();
if(contains(trees[0][0][0],obj))
{
trees[0][0][0]->AddObject(obj);
trees[0][0][0]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[0][0][1],obj))
{
trees[0][0][1]->AddObject(obj);
trees[0][0][1]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[0][1][0],obj))
{
trees[0][1][0]->AddObject(obj);
trees[0][1][0]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[0][1][1],obj))
{
trees[0][1][1]->AddObject(obj);
trees[0][1][1]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[1][0][0],obj))
{
trees[1][0][0]->AddObject(obj);
trees[1][0][0]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[1][0][1],obj))
{
trees[1][0][1]->AddObject(obj);
trees[1][0][1]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[1][1][0],obj))
{
trees[1][1][0]->AddObject(obj);
trees[1][1][0]->combined_weight += obj->weight;
} else if(contains(trees[1][1][1],obj))
{
trees[1][1][1]->AddObject(obj);
trees[1][1][1]->combined_weight += obj->weight;
}
}
for(int i=0;i<2;i++)
{
for(int j=0;j<2;j++)
{
for(int k=0;k<2;k++)
{
trees[i][j][k]->Update();
}
}
}
}
bool Octree::contains(Octree* child, Element* object)
{
if(object->pos[0] >= child->vBoundriesBox[0][0] && object->pos[0] <= child->vBoundriesBox[1][0] &&
object->pos[1] >= child->vBoundriesBox[4][1] && object->pos[1] <= child->vBoundriesBox[0][1] &&
object->pos[2] >= child->vBoundriesBox[3][2] && object->pos[2] <= child->vBoundriesBox[0][2])
return true;
return false;
}
因为我使用指针在树元素周围移动,所以这里的对象创建/销毁不是问题。我想可能会影响速度的一个地方是这个地方:
Element* obj = this->objects.back();
this->objects.pop_back();
if(contains(trees[0][0][0],obj))
尽管我不确定如何省略/加快速度。有人有什么建议可以在这里做什么?
Update
方法中检查边界似乎做得很多,而我计算出的是,在最坏的情况下,由于这样做而增加的复杂性:
最佳答案
如果我理解正确,您是在每个八叉树节点中存储一个指针 vector 吗?
std::vector<Element*> objects;
void Octree::AddObject(Element* object)
{
this->objects.push_back(object);
}
pop_back
元素指针,并开始向后推,以将适当的元素传递给子元素。
vectors
(每个节点一个)相比,在这种特殊情况下,这显着减少了涉及的堆分配/取消分配,甚至改善了空间局部性。我并不是说这是唯一的瓶颈,但这绝对是一个重要的瓶颈。
struct OctreeElement
{
// Points to next sibling.
OctreeElement* next;
// Points to the element data (point, triangle, whatever).
Element* element;
};
struct OctreeNode
{
OctreeNode* children[8];
glm::vec3 vBoundriesBox[8];
// Points to the first element in this node
// or null if there are none.
OctreeElement* first_element;
float combined_weight;
bool leaf;
};
// Pop off element from parent.
OctreeElement* elt = parent->first_element;
parent->first_element = elt->next;
// Push it to the nth child.
elt->next = children[n];
children[n]->first_element = elt;
std::deque
。如果您愿意做更多的工作,请使用
std::vector
存储所有元素(整棵树的所有元素,而不是每个节点一个 vector ),然后使用索引而不是指针将这些元素链接在一起。如果对链接列表使用索引而不是指针,则可以连续存储所有节点,而不必担心内存分配器,而只需使用一个大的旧
vector
存储所有内容以及将链接的内存需求减半(假设64位指针和如果您可以使用索引,则32位索引就足够了)。
leaf
bool(boolean) 值加起来,这会增加节点的大小(大约4字节,填充和指向该 bool(boolean) 字段的指针的对齐要求(假设该 bool(boolean) 字段为64位)到第一个元素中,或者只是将第一个子索引设置为
-1
以指示叶子,如下所示:
struct OctreeElement
{
// Points to the element data (point, triangle, whatever).
int32_t element;
// Points to next sibling.
int32_t next;
};
struct OctreeNode
{
// This can be further reduced down to two
// vectors: a box center and half-size. A
// little bit of arithmetic can still improve
// efficiency of traversal and building if
// the result is fewer cache misses and less
// memory use.
glm::vec3 vBoundriesBox[8];
// Points to the first child. We don't need
// to store 8 indices for the children if we
// can assume that all 8 children are stored
// contiguously in an array/vector. If the
// node is a leaf, this stores -1.
int32_t children;
// Points to the first element in this node
// or -1 if there are none.
int32_t first_element;
float combined_weight;
};
struct Octree
{
// Stores all the elements for the entire tree.
vector<OctreeElement> elements;
// Stores all the nodes for the entire tree. The
// first node is the root.
vector<OctreeNode> nodes;
};
vector
作为最大的改进。
vector
)中的32位索引将元素链接在一起会便宜得多,并且所需的内存分配也要少得多通常比存储10,000个 vector 少得多)。 vector 是用于存储大量数据的出色结构,但是它并不是您想要用于存储大量可变大小列表的东西。单链接列表已经可以进行实质性的改进,非常适合于将元素从一个列表连续地转移到另一个列表,而且便宜,因为这只需要操作3个指针(或3个索引)而无需任何其他分支。
关于c++ - 八叉树实现的速度问题,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/37073239/
#include using namespace std; class C{ private: int value; public: C(){ value = 0;
这个问题已经有答案了: What is the difference between char a[] = ?string?; and char *p = ?string?;? (8 个回答) 已关闭
关闭。此题需要details or clarity 。目前不接受答案。 想要改进这个问题吗?通过 editing this post 添加详细信息并澄清问题. 已关闭 7 年前。 此帖子已于 8 个月
除了调试之外,是否有任何针对 c、c++ 或 c# 的测试工具,其工作原理类似于将独立函数复制粘贴到某个文本框,然后在其他文本框中输入参数? 最佳答案 也许您会考虑单元测试。我推荐你谷歌测试和谷歌模拟
我想在第二台显示器中移动一个窗口 (HWND)。问题是我尝试了很多方法,例如将分辨率加倍或输入负值,但它永远无法将窗口放在我的第二台显示器上。 关于如何在 C/C++/c# 中执行此操作的任何线索 最
我正在寻找 C/C++/C## 中不同类型 DES 的现有实现。我的运行平台是Windows XP/Vista/7。 我正在尝试编写一个 C# 程序,它将使用 DES 算法进行加密和解密。我需要一些实
很难说出这里要问什么。这个问题模棱两可、含糊不清、不完整、过于宽泛或夸夸其谈,无法以目前的形式得到合理的回答。如需帮助澄清此问题以便重新打开,visit the help center . 关闭 1
有没有办法强制将另一个 窗口置于顶部? 不是应用程序的窗口,而是另一个已经在系统上运行的窗口。 (Windows, C/C++/C#) 最佳答案 SetWindowPos(that_window_ha
假设您可以在 C/C++ 或 Csharp 之间做出选择,并且您打算在 Windows 和 Linux 服务器上运行同一服务器的多个实例,那么构建套接字服务器应用程序的最明智选择是什么? 最佳答案 如
你们能告诉我它们之间的区别吗? 顺便问一下,有什么叫C++库或C库的吗? 最佳答案 C++ 标准库 和 C 标准库 是 C++ 和 C 标准定义的库,提供给 C++ 和 C 程序使用。那是那些词的共同
下面的测试代码,我将输出信息放在注释中。我使用的是 gcc 4.8.5 和 Centos 7.2。 #include #include class C { public:
很难说出这里问的是什么。这个问题是含糊的、模糊的、不完整的、过于宽泛的或修辞性的,无法以目前的形式得到合理的回答。如需帮助澄清此问题以便重新打开它,visit the help center 。 已关
我的客户将使用名为 annoucement 的结构/类与客户通信。我想我会用 C++ 编写服务器。会有很多不同的类继承annoucement。我的问题是通过网络将这些类发送给客户端 我想也许我应该使用
我在 C# 中有以下函数: public Matrix ConcatDescriptors(IList> descriptors) { int cols = descriptors[0].Co
我有一个项目要编写一个函数来对某些数据执行某些操作。我可以用 C/C++ 编写代码,但我不想与雇主共享该函数的代码。相反,我只想让他有权在他自己的代码中调用该函数。是否可以?我想到了这两种方法 - 在
我使用的是编写糟糕的第 3 方 (C/C++) Api。我从托管代码(C++/CLI)中使用它。有时会出现“访问冲突错误”。这使整个应用程序崩溃。我知道我无法处理这些错误[如果指针访问非法内存位置等,
关闭。这个问题不符合Stack Overflow guidelines .它目前不接受答案。 我们不允许提问寻求书籍、工具、软件库等的推荐。您可以编辑问题,以便用事实和引用来回答。 关闭 7 年前。
已关闭。此问题不符合Stack Overflow guidelines 。目前不接受答案。 要求我们推荐或查找工具、库或最喜欢的场外资源的问题对于 Stack Overflow 来说是偏离主题的,因为
我有一些 C 代码,将使用 P/Invoke 从 C# 调用。我正在尝试为这个 C 函数定义一个 C# 等效项。 SomeData* DoSomething(); struct SomeData {
这个问题已经有答案了: Why are these constructs using pre and post-increment undefined behavior? (14 个回答) 已关闭 6
我是一名优秀的程序员,十分优秀!