帮助优化代码

Question

我为我的2d应用程序编写了一个小粒子系统。这是雨点代码：

// HPP -----------------------------------
struct Data
{
    float x, y, x_speed, y_speed;
    int timeout;
    Data();
};        
std::vector<Data> mData;
bool mFirstTime;
void processDrops(float windPower, int i);

// CPP -----------------------------------
Data::Data()
    : x(rand()%ScreenResolutionX), y(0)
    , x_speed(0), y_speed(0), timeout(rand()%130)
{ }

void Rain::processDrops(float windPower, int i)
{
    int posX = rand() % mWindowWidth;

    mData[i].x = posX;

    mData[i].x_speed = WindPower*0.1; // WindPower is float
    mData[i].y_speed = Gravity*0.1;   // Gravity is 9.8 * 19.2

    // If that is first time, process drops randomly with window height
    if (mFirstTime)
    {
        mData[i].timeout = 0;
        mData[i].y = rand() % mWindowHeight;
    }
    else
    {
        mData[i].timeout = rand() % 130;
        mData[i].y = 0;
    }
}

void update(float windPower, float elapsed)
{
    // If this is first time - create array with new Data structure objects
    if (mFirstTime)
    {
        for (int i=0; i < mMaxObjects; ++i)
        {
            mData.push_back(Data());
            processDrops(windPower, i);
        }
        mFirstTime = false;
    }

    for (int i=0; i < mMaxObjects; i++)
    {
        // Sleep until uptime > 0 (To make drops fall with randomly timeout)
        if (mData[i].timeout > 0)
        {
            mData[i].timeout--;
        }
        else
        {
            // Find new x/y positions
            mData[i].x += mData[i].x_speed * elapsed;
            mData[i].y += mData[i].y_speed * elapsed;

            // Find new speeds
            mData[i].x_speed += windPower * elapsed;
            mData[i].y_speed += Gravity * elapsed;

            // Drawing here ...

            // If drop has been falled out of the screen
            if (mData[i].y > mWindowHeight) processDrops(windPower, i);
        }
    }
}

所以主要的想法是:我有一些结构，包括下降的位置，速度。我有一个函数，用于处理向量数组中某个索引处的下降。现在，如果这是第一次运行，我正在制作最大大小的数组，并在循环中处理它。

但这段代码的工作速度比我所有其他代码都慢。请帮我优化一下。

我试图将所有的int替换为uint16_t，但我认为这并不重要。

Answer 1

用int代替uint16_t不应该有任何不同(它将占用更少的内存，但不应该影响大多数机器上的运行时间)。

显示的代码看起来已经非常快了(它只做它需要做的事情，并且没有特殊的错误)，我不知道如何进一步优化它(最多可以删除对mFirstTime的检查，但是这没有什么区别)。

如果是慢的话是因为别的原因。可能您有太多的下降，或者您的其余代码太慢，以至于update每秒被调用几次。

我建议你分析一下你的程序，看看你花的时间在哪里。

编辑

有一件事可以加速这样的算法，特别是如果你的系统没有一个FPU (！这不是个人计算机的情况)，而是用整数替换浮点值。

只需将elapsed变量(以及您的常量，如0.1)乘以1000，这样它们将表示毫秒，并且在任何地方都只使用整数。

Answer 2

以下几点：

1. 物理是不正确的:风电应该随着风速变得接近风速而改变，而且为了简单起见，我假设x_speed的初始值是风速。
2. --你根本不考虑随风的分数--所以下降的速度越来越快。但这取决于你想要建模。

，

1. ，我会简单地假设下降在恒定的方向上失败，因为这确实是非常快发生的事情。

而且，您可以非常简单地优化所有这些，因为您不需要使用积分法求解运动方程，因为它可以非常简单地直接求解，如：

x(t):= x_0 + wind_speed * t
y(t):= y_0 - fall_speed * t

当重力等于摩擦力时，这是稳定下落的情况。

x(t):= x_0 + wind_speed * t;
y(t):= y_0 - 0.5 * g * t^2;

如果你想模拟下降的速度越来越快。

Answer 3

很少有事情需要考虑：

在您的processDrops函数中，您传入了windPower，但是使用了某种类成员或名为WindPower的全局类成员，这是错误吗？如果Gravity的值没有变化，那么保存计算(即mult乘以0.1)并直接使用它。

在update函数中，不要计算每次迭代的windPower * elapsed和Gravity * elapsed，而是在循环之前计算和保存，然后添加。另外，重新组织循环，没有必要做速度计算和渲染，如果拖放是在屏幕之外，首先进行检查，如果拖放仍然在屏幕上，然后更新速度和渲染！

有趣的是，你从来没有检查过它的x坐标是否脱离屏幕，你检查的高度，但不是宽度，你可以节省一些计算和渲染时间，如果你也这样做的话！