Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Оптимизация отрисовки QGraphicsEllipseItem
Форум на CrossPlatform.RU > Библиотеки > Qt > Qt Система рисования. Печать
Petr0vi4
Пишу программу для симуляции движения частиц идеального газа в сосуде. У меня есть 4 стенки сосуда (QGraphicsRectItem) и 100 QGraphicsEllipsItem шариков размером 5*5 (типа молекулы).
Каждой молекуле на этапе создание присваивается вектор в виде координат 2х точек, а перемещение происходит по событию таймера вдоль этого вектора. Мне необходимо обработать столкновение между молекулами и стенами. Я все это реализовал, но дело в том, что все это жутко тормозит :(

Код обнаружения столкновений:
for(int i=0;i<Item->collidingItems().count();i++)
    {
        if(Item->collidingItems().at(i)->type() == 4) // столкновение с другой молекулой
        {
            // записываем новый вектор движения в буффер
        }
        else
        {
            if(Item->collidingItems().at(i)->type() == 3) // столкновение со стеной
            {
                // записываем новый вектор движения в буффер
            }
        }
    }

Таймер срабатывает с интервалом в 10 мс.
AllObjects - массив элементов класса Control.
Control - класс наследник QObject, в нем есть QGraphicsEllipsItem* Item (сама молекула) + переменные типа qreal для вектора движения.
Код в событии таймера:
for(int i=0;i<ObjNum;i++) // цикл по всем объектам
    AllObjects[i]->BallCollision(); //обрабатываем столкновения

// применяем координаты и двигаем шары
for(int i=0;i<ObjNum;i++)
{
    if(AllObjects[i]->Changed) // проверяем изменились ли координаты
    {
       AllObjects[i]->ReadFromBuffer(); // пишем из буфера в "рабочий" вектор
    }
    AllObjects[i]->MoveBall();//двигаем
}

Получается за 1 событие таймера я 2 раза выполняю цикл по всем объектам.
Класс для молекулы выбран с рассчетом на то, что в нем уже прописана обработка столкновений.
При количестве шариков 20-30 все работает идеально, при 50-100 уже тормозит :(
Можно ли как то ускорить обработку? Может кто-нибудь предложит какое-то альтернативное решение.
Litkevich Yuriy
Цитата(Petr0vi4 @ 14.7.2009, 17:27) *
Таймер срабатывает с интервалом в 10 мс.
зачем так часто?
Petr0vi4
Цитата(Litkevich Yuriy @ 14.7.2009, 22:00) *
зачем так часто?

ну надо чтобы движение плавное было...
SABROG
Цитата(Petr0vi4 @ 14.7.2009, 15:30) *
Цитата(Litkevich Yuriy @ 14.7.2009, 22:00) *
зачем так часто?

ну надо чтобы движение плавное было...

Это плавное движение равно 1000/10=100 fps, твой глаз не успеет заметить разницы. Выбирай 25-30 fps (50 мс).
Petr0vi4
На 50 мс слишком медленно движутся почему-то :( Увеличиваю скорость и все равно не то.
Вот код движения, может что не так.
Module(int) - это я беру модуль числа.
Вектор движения это 2 точки: (x1;y1) и (x2;y2).
dx = х2-х1, dy = у2-у1, speed - скорость движения.
Одну координату я увеличиваю на величину скорости, вторую высчитываю по формуле прямая через 2 точки.
if(Module(dx) < Module(dy)) // смотрим по какой координате делать приращение (для равномерного движения)
    {
        if(y2!=y1)
        {
            qreal y = Item->pos().y();
            if(y1<y2) // смотрим в какую сторону двигать
                y = y+speed;
            else
                y = y-speed;
            Item->setPos((((y-y1)*(x2-x1)/(y2-y1))+x1),y);
        }
    }
    else
    {
        if(x2!=x1)
        {
            qreal x = Item->pos().x();
            if(x1<x2) // смотрим в какую сторону двигать
                x = x+speed;
            else
                x = x-speed;
            Item->setPos(x,(((x-x1)*(y2-y1)/(x2-x1))+y1));
        }
    }
Litkevich Yuriy
Ну, что я могу сказать?
Взял пример examples\graphicsview\collidingmice

Задал кол-во мышей = 40 (вместо 7 исходных)
Всё работает с тойже с коростью, что и раньше. НО стоило развернуть окно на весь экран, как они, мыши, стали ползать как улитки.

Т.е. дело в видимой части представления, как я понимаю.

А вот при кол-ве 100 шт. они уже и при нормальном размере окна еле ползают.
SABROG
Возможно есть смысл сделать кэш. Например просчитать коллизию на несколько секунд вперед и только менять координаты объектов.
Kagami
Все дело в процедуре обнаружения столкновений. Это и есть узкое место. Для молекул ее можно упростить. Так как они являются идеальными шарами то столкновения между ними можно определять следующим образом: если расстояние между центрами меньше или равно сумме их радиусов, то они сталкиваются. со стенами еще проще. Смотрим расстояние от центра молекулы до стены, если оно меньше или равно ее радиусу, они сталкиваются. Так как стены перпендекулярны осям, найти это расстояние не будет очень сложно.
Litkevich Yuriy
Вообще на мой взгляд пример "сталкивающиеся мыши" не рационален.

Т.к. событие таймера генерится для каждой мышки, в каждом таком событии она перерисовывается. А надо генерить событие для сцены и по нему перерисовывать.
Ещё можно в событии таймера для мыши можно её не рисовать а готовить только её положени (поворот и координаты).


П.С. Закоментировал такую строку:
//view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);
скорость почти в двое возрасла без зглаживания.

Добавил в конструктор класса Mouse такую строку:
setCacheMode(QGraphicsItem::ItemCoordinateCache);
сразу всё зашевелилось шустрее.


Проверил, наличе сглаживания в представлении не влияет на скорость, если включен кэш у графического элемента
Petr0vi4
Цитата
Kagami

Здесь другая сторона медали - мне придется обрабатывать цикл в цикле. Проверять для каждой частицы, сталкивается ли она с остальными девяность девятью! Я думаю это тоже не есть хорошо...

Цитата
SABROG

Кэш с событием collidingItems() не получится, оно ведь срабатывает только при столкновении которое есть сейчас (при данных координатах объектов) :(

Цитата
Litkevich Yuriy

На счет сглаживания спасибо! В конструктор молекулы добавил
setCacheMode(QGraphicsItem::ItemCoordinateCache);

В main функцию
view.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

Стало красиво, но тупит как и раньше.
Kagami
Я не совсем это имел в виду. Тебе надо переопределить функцию, рассчитывающую столкновения. Она будет сама вызываться при необходимости. В последнем обновлении документации пример Colliding Mice был переведен на русский. Посмотри его внимательней (заодно ошибки поищешь ;))
Litkevich Yuriy
Petr0vi4, щёлкай по имени автора поста, вместо цитаты. Его имя сразу добавится в форму быстрого ответа.
Petr0vi4
Kagami, пришлось перелопатить все программу. Сделал теперь класс Control наследником QGraphicsEllipseItem, наследство от QObject убрал за ненадобностью (сначала хотел использовать сигналы/слоты, но потом отпало). Переписал функцию collidesWithItem() для молекул, работает, но как теперь отличить молекулу от стены?
Kagami
Посмотри в документации по QGraphicsItem::UserType и QGraphicsItem::type(). При определении столкновения смотришь какого типа исследуемый объект. Если это молекула или стена, то ты уже знаешь что с ними делать. В противном случае можно вызывать метод родителя.
Petr0vi4
Что-то плохо все работает, может все-таки решить проблему как-то по-другому? Вроде программа простая.
Kagami
Может выложишь исходники программы? Если она, конечно, не секретная ;)
Petr0vi4
Да, конечно, вот проект.
Kagami
Мда.. в коде пока особо не копался, но нашел одно узкое место, устранение которого резко повысило скорость. Проблема была в функции Control::BallCollision(). Ты постоянно вызывал функцию collidingItems(), что приводило к постоянному созданию и удалению списка элементов. Правильнее было бы так:
Раскрывающийся текст
void Control::BallCollision() // столкновение
{
    QList<QGraphicsItem *> list = collidingItems();
    for(int i=0;i<list.count();i++)
    {
        if(list.at(i)->type() == 4)// с шаром
        {
            int Num = list.at(i)->data(1).toInt();
            SetVectorToBuffer(pos().x(),pos().y(),AllObjects[Num]->dx,AllObjects[Num]->dy);
            Changed = true;
        }
        else
        {
            if(list.at(i)->type() == 3)// со стеной
            {
                int Num = list.at(i)->data(1).toInt();
                if(Num==0)
                {
                    qreal Y_k = pos().y();
                    qreal X_k = pos().x();
                    SetVector(X_k,Y_k,X_k+dx,Y_k-dy);
                }
                //if(Num==1)
                else
                {
                    qreal X_k = pos().x();
                    qreal Y_k = pos().y();
                    SetVector(X_k,Y_k,X_k-dx,Y_k+dy);
                }
            }
        }
    }
}

Я вызываю эту функцию один раз и сохраняю полученный список в локальной переменной. Впрочем, к работоспособности кода это имеет мало отношения ;) Может у тебя сохранился вариант когда все работало правильно, но медленно?

P.S. Теперь узким местом стала фунция Module(). Поэтому в Control::MoveBall() я заменил ее на qAbs().
Petr0vi4
Ну вообще-то это и есть правильно, но медленно. :blush:
Kagami
После исправлений у меня стало работать со 100 элементами довольно шустро
Litkevich Yuriy
Слушайте у меня шарик улител за пределы стены и у окошка появились линейки прокрутки и стали быстро уменьшатся.
:)
Petr0vi4
Спасибо, действительно работает лучше! Я думаю на этом можно остановиться, сделал 50 частиц, выглядит вполне нормально и не тормозит как раньше. Думаю тема закрыта.

Litkevich Yuriy,
да, бывают косяки иногда, но в основном работает же.
А на счет увеличения окна: я не знаю почему так :)
какая то особенноть Qt...
Kagami
На ста шариках такие "побеги" случаются чаще :) Это надо править механизм обнаружения столкновений. А увеличивается потому что сцена автоматически расширяется чтобы вмещать все объекты.
Litkevich Yuriy
Petr0vi4, и ещё есть явный недочёт в вычислении соударений. Ситуация:
Два шарика (наблюдал максимум 4) двжутся по одной линии (траектории) ударяясь друг об друга чуть-чуть отлетают (почти без зазора) и снова летят на встречу друг-другу (хотя повода для этого нет). Другими словами, они колеблятся вокруг воображаемой линии, которой всегда касаются.
Petr0vi4
Litkevich Yuriy, принцип соударения заключается в обмене векторами движения. Если 2 шара сталкнутся все работает на ура, а если 3 одновременно - тогда не знаю:) Результат крайне непредсказуем.
Kagami
Эх.. Видимо надо вспоминать школьную физику, а именно про импульс. Если просуммировать импульсы всех столкнувшихся тел, то можно получить вполне адекватные результаты. Плюс нельзя забывать про ограничения в виде стен. Это особый случай, так как молекула не должна их пересекать. Если считать столкновение абсолютно упругим, то угол падения молекулы на стену будет равен углу отскока нее.
Petr0vi4
Цитата(Kagami @ 18.7.2009, 3:26) *
угол падения молекулы на стену будет равен углу отскока нее
так и есть!
При абсолютно упругом столкновении и получается, что частицы меняются импульсами (то есть векторами движения)....Но при трех частицах как найти направления результирующих векторов? Я так и не нашел.
Kagami
Цитата(Petr0vi4 @ 18.7.2009, 3:59) *
При абсолютно упругом столкновении и получается, что частицы меняются импульсами (то есть векторами движения)....Но при трех частицах как найти направления результирующих векторов? Я так и не нашел.

Векторами меняются при центровом ударении. В общем случае, в соответствии с третьим законом Ньютона, молекулы будут действовать друг с другом с силой, направленной вдоль оси, соединяющей их центры. При столкновении с несколькими молекулами таких сил будет несколько. Каждая из них будет давать определенный импульс молекуле. Сложив эти импульсы можно получить результирующий новый импульс тела. Это достаточно приближенно, но в целом адекватно.

P.S. Теперь пойду вспоминать как считать сумму векторов ;) Эх.. как давно была школа
Litkevich Yuriy
Цитата(Kagami @ 18.7.2009, 12:46) *
Теперь пойду вспоминать как считать сумму векторов
как и сложение коплексных чисел.

надо взять исходники игры бильярд
там уже всё решено.
:)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Форум IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.