java - Mandelbrot刷新速度很慢，有什么办法可以让它更快吗？

Question

我最近一直在研究分形生成器，并且一直在专门研究 Mandelbrot 集。不幸的是，缩放和移动似乎非常低效，并且需要相当长的时间才能刷新。我每次缩放时都会生成它，我知道这可能不是最有效的方法，而且我似乎找不到使用我理解的另一种方法的代码。这些是我使用的以下方法，第一个是初始生成，第二个是刷新方法。

    private void genMandelbrot(Dimension size) {
    for(int x=0;x<size.width;x++) {
        for(int y=0;y<size.height;y++) {
            double moveX=globalx;
            double moveY=globalx;
            //zoom and x/y offset.
            double real = 1.5 * (x - size.width / 2) / (0.5 * zoom * size.width) + moveX;
            double imaginary=(y - size.height / 2) / (0.5 * zoom * size.height) + moveY;
            double newRe=0,newIm=0,oldRe=0,oldIm=0;

            int i;
            for(i=0;i<8000;i++) {
                oldRe = newRe;
                oldIm = newIm;
                newRe = oldRe * oldRe - oldIm * oldIm + real;
                newIm = 2 * oldRe * oldIm + imaginary;
                if((newRe * newRe + newIm * newIm) > 4) break;
            }

            Cell c = new Cell(Color.getHSBColor(i % 256, i % 255, 255 * ((i<20)? 1:0)), new Dimension(1,1), new Point(x,y));
            cells.add(c);
        }
    }
}
public void refreshMandelbrot(Dimension size) {
    for(Cell c : cells) {
            double moveX=globalx;
            double moveY=globalx;
            int x=c.x;
            int y=c.y;
            //zoom and x/y offset.
            double real = 1.5 * (x - size.width / 2) / (0.5 * zoom * size.width) + moveX;
            double imaginary=(y - size.height / 2) / (0.5 * zoom * size.height) + moveY;
            double newRe=0,newIm=0,oldRe=0,oldIm=0;

            int i;
            for(i=0;i<8000;i++) {
                oldRe = newRe;
                oldIm = newIm;
                newRe = oldRe * oldRe - oldIm * oldIm + real;
                newIm = 2 * oldRe * oldIm + imaginary;
                if((newRe * newRe + newIm * newIm) > 4) break;
            }

            cells.set(cells.indexOf(c), new Cell(Color.getHSBColor(i % 256, i % 255, 255 * ((i<20)? 1:0)), new Dimension(1,1), new Point(x,y)));
    }
    System.out.println("Set refreshed.");
}

Answer 1

我想cells是某种List实现？

在这种情况下，刷新方法的大部分时间都花在这一行上:

cells.set(cells.indexOf(c), new Cell(Color.getHSBColor(i % 256, i % 255, 255 * ((i<20)? 1:0)), new Dimension(1,1), new Point(x,y)));

更准确地说，在 cells.indexOf(c) ，其中迭代整个列表以查找 c 的正确索引。

由于您只是更改每个单元格的颜色，因此最简单的解决方法是更改​​当前正在使用的单元格的颜色。我不知道你的Cell的实际执行情况类，但如果它有一个方法 setColor(...) ，您可以将上面的行替换为

c.setColor(Color.getHSBColor(i % 256, i % 255, 255 * ((i<20)? 1:0)));

这会减少 refreshMandelbrot 的运行时间方法与 genMandelbrot 相同方法。

我不知道 Cell 的用途类，但如果您仅将其用作颜色的包装器，则如果将每个像素的计算颜色存储在二维数组中或直接写入 Graphics ，您可能会获得更多性能。或Raster对象而不是处理单元格包装器的平面列表。