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perf: implement O(N) spatial hash grid for collision detection

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Matteo Benedetto
2026-06-17 22:51:38 +02:00
parent 800e5d9aab
commit bf442f5a9b
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src/rat.c
+30 -11
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@@ -101,20 +101,38 @@ void update_rats(void) {
frame_counter++;
uint8_t do_move = (frame_counter & 1); // Muovi di 1 pixel ogni 2 frame
// 1. Controlla collisioni per riproduzione (se sono sulla stessa cella e fermi)
// 1. Controlla collisioni per riproduzione usando una SPATIAL HASH GRID (O(N))
// Questa tecnica rimpiazza il doppio ciclo O(N^2) da 105 iterazioni.
// Usiamo array pre-allocati per creare "Linked Lists" statiche senza usare malloc!
uint8_t head[16];
uint8_t next_rat[MAX_RATS];
// Inizializza i bucket dell'hash grid a vuoto (255)
for (uint8_t i = 0; i < 16; i++) head[i] = 255;
// Popola la grid: ogni topo calcola il suo hash basato sulle coordinate e si inserisce in testa alla lista
for (uint8_t i = 0; i < MAX_RATS; i++) {
if (!rats[i].active || rats[i].reproduce_timer > 0 || rats[i].cooldown_timer > 0) {
next_rat[i] = 255;
continue;
}
uint8_t h = (rats[i].rat_x ^ rats[i].rat_y) & 15; // Hash velocissimo
next_rat[i] = head[h];
head[h] = i;
}
// Ora per ogni topo controlliamo solo i topi che sono finiti nello STESSO bucket!
for (uint8_t i = 0; i < MAX_RATS; i++) {
if (!rats[i].active || rats[i].reproduce_timer > 0 || rats[i].cooldown_timer > 0) continue;
for (uint8_t j = i + 1; j < MAX_RATS; j++) {
if (!rats[j].active || rats[j].reproduce_timer > 0 || rats[j].cooldown_timer > 0) continue;
// Early exit: se i due topi non sono nella stessa cella del labirinto, è inutile controllare i pixel esatti.
// Questo riduce enormemente il carico dei 105 check (15x15) per frame.
if (rats[i].rat_x != rats[j].rat_x || rats[i].rat_y != rats[j].rat_y) continue;
if (rats[i].pixel_x == rats[j].pixel_x && rats[i].pixel_y == rats[j].pixel_y) {
// Attraversa la linked list partendo dal topo "sotto" di lui nel bucket
uint8_t j = next_rat[i];
while (j != 255) {
if (rats[i].rat_x == rats[j].rat_x && rats[i].rat_y == rats[j].rat_y &&
rats[i].pixel_x == rats[j].pixel_x && rats[i].pixel_y == rats[j].pixel_y) {
// Incontro riproduttivo!
// Usa 64 frames invece di 60 perché è un multiplo esatto di 16 (il tempo che un topo impiega
// per attraversare esattamente un tile di 8 pixel). Così non perdono la sincronia di fase globale!
// Usa 64 frames invece di 60 perché è un multiplo esatto di 16.
rats[i].reproduce_timer = 64;
rats[j].reproduce_timer = 64;
rats[i].is_mother = 1; // Solo i farà spawnare il cucciolo
@@ -122,6 +140,7 @@ void update_rats(void) {
play_sfx_moan(); // Suono d'amore
break;
}
j = next_rat[j]; // Passa al prossimo topo nello stesso bucket
}
}