[英]Water in a falling sand simulation
我目前正在 C++ 和 SDL2 中开发一个非常简单的“落沙”模拟游戏,并且在让水以更真实的方式流动时遇到问题。 我基本上有一个单元格网格,我从下到上、从左到右进行迭代,如果我找到一个水单元格,我只需在下面、从下到左、从下到右、从左到右检查空单元格并且它移动到它找到的第一个(如果两个对角单元格或两个水平单元格都是空闲的,它会随机选择)。 然后我将它移入的单元格标记为已处理,以便不再检查该循环的 rest。
我的问题是粒子如何移动的一种“左偏”; 如果我在屏障上方生成一个正方形的水细胞,一旦粒子开始到达屏障,它们基本上都会向左移动而不会移动,而右侧的细胞将以正确的方式向下流动。 所以不是形成一个漂亮的三角形,均匀地流向两边,整个形状只会向左移动。 每当我从左到右迭代时,这种效果就会逆转,所以我知道这与此有关,但到目前为止,我一直在努力修复它。 我最初认为这是我如何将单元格标记为已处理的问题,但在数小时的测试中我没有发现该系统存在明显的错误。 有没有人在开发这样的模拟时遇到过类似的挑战,或者知道我错过了什么? 任何帮助将不胜感激。
编辑:好的,所以我取得了一些进展,但是我遇到了另一个似乎与迭代无关的错误,因为现在我保存了旧单元格的副本并从中读取以决定更新,然后更新原始单元格并显示它。 这已经使沙子工作得更好,但是水平检查自由细胞的水现在在水平移动时“消失”了。 我整个早上都在测试它,但还没有找到解决方案,我认为这可能与我复制 arrays 的方式有关,但据我所知,它似乎有效。
新片段:
模拟.cpp
void Simulation::update()
{
copyStates(m_cells, m_oldCells); // so now oldcells is the last new state
for(int y = m_height - 1; y>= 0; y--)
for(int x = 0; x < m_width; x++)
{
Cell* c = getOldCell(x, y); // check in the old state for possible updates
switch(c->m_type)
{
case EMPTY:
break;
case SAND:
if(c->m_visited == false) update_sand(x, y);
break;
case WATER:
if(c->m_visited == false) update_water(x, y);
break;
default:
break;
}
}
}
void Simulation::update_water(int x, int y)
{
bool down = (getOldCell(x, y+1)->m_type == EMPTY) && checkBounds(x, y+1) && !getOldCell(x, y+1)->m_visited;
bool d_left = (getOldCell(x-1, y+1)->m_type == EMPTY) && checkBounds(x-1, y+1) && !getOldCell(x-1, y+1)->m_visited;
bool d_right = (getOldCell(x+1, y+1)->m_type == EMPTY) && checkBounds(x+1, y+1) && !getOldCell(x+1, y+1)->m_visited ;
bool left = (getOldCell(x-1, y)->m_type == EMPTY) && checkBounds(x-1, y) && !getOldCell(x-1, y)->m_visited ;
bool right = (getOldCell(x+1, y)->m_type == EMPTY) && checkBounds(x+1, y) && !getOldCell(x+1, y)->m_visited ;
// choose random dir if both are possible
if(d_left && d_right)
{
int r = rand() % 2;
if(r) d_right = false;
else d_left = false;
}
if(left && right)
{
int r = rand() % 2;
if(r) right = false;
else left = false;
}
if(down)
{
getCell(x, y+1)->m_type = WATER; // we now update the new state
getOldCell(x, y+1)->m_visited = true; // mark as visited so it will not be checked again in update()
} else if(d_left)
{
getCell(x-1, y+1)->m_type = WATER;
getOldCell(x-1, y+1)->m_visited = true;
} else if(d_right)
{
getCell(x+1, y+1)->m_type = WATER;
getOldCell(x+1, y+1)->m_visited = true;
} else if(left)
{
getCell(x-1, y)->m_type = WATER;
getOldCell(x-1, y)->m_visited = true;
} else if(right)
{
getCell(x+1, y)->m_type = WATER;
getOldCell(x+1, y)->m_visited = true;
}
if(down || d_right || d_left || left || right) // the original cell is now empty; update the new state
{
getCell(x, y)->m_type = EMPTY;
}
}
void Simulation::copyStates(Cell* from, Cell* to)
{
for(int x = 0; x < m_width; x++)
for(int y = 0; y < m_height; y++)
{
to[x + y * m_width].m_type = from[x + y * m_width].m_type;
to[x + y * m_width].m_visited = from[x + y * m_width].m_visited;
}
}
主文件
sim.update();
Uint32 c_sand = 0xedec9a00;
for(int y = 0; y < sim.m_height; y++)
for(int x = 0; x < sim.m_width; x++)
{
sim.getCell(x, y)->m_visited = false;
if(sim.getCell(x, y)->m_type == 0) screen.setPixel(x, y, 0);
if(sim.getCell(x, y)->m_type == 1) screen.setPixel(x, y, c_sand);
if(sim.getCell(x, y)->m_type == 2) screen.setPixel(x, y, 0x0000cc00);
}
screen.render();
我附上了一个显示问题的 gif,希望这可能有助于使它更清楚一点。 你可以看到沙子被正常放置,然后是水和它在放置后形成的奇怪图案(注意它在生成时是如何向左移动的,不像沙子)
您还必须将目标位置标记为已访问,以阻止多个单元格移动到同一位置。
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