落沙模拟中的水

Question

我目前正在使用 C++ 和 SDL2 开发一个非常简单的“落沙”模拟游戏，但在让水以更逼真的方式流动时遇到了问题。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，我只需检查下面、从下到左、从下到右、从左到右的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，以便在该循环的其余部分不再检查它。

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出来。这已经使沙子更好地工作，但是水平检查游离细胞的水现在在水平移动时“消失”了。我整个上午都在测试它，但还没有找到解决方案，我认为这可能与我复制数组的方式有关，但据我所知，它似乎有效。

新的 sn-ps：

Simulation.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;
    }
}

Main.cpp

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）

Answer 1

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。