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我正在尝试构建简单的粒子系统，我是初学者 C++ 编码器。我可能有随机数生成器的问题，但我不确定我是否没有在我的代码中犯一些逻辑错误。我尝试制作简单的爆炸效果。所有粒子都从同一点开始，然后从该点向各个方向出去。所有粒子的位置都与像素对齐（我的意思是整数）和速度，即浮点数。下面我提供一些相关代码：

std::mt19937 generator(std::time(0));//creating random number gen with seed
std::uniform_real_distribution<float> distributionx(0,6);
std::uniform_real_distribution<float> distributionkat(0,360);//distr for random number degrese
float radiany=(distributionkat(generator)*3.1415)/180;//calculating radians to provide to sin/cos function
sf::Vector2f unitvector;
tworzona.pozycja.x=this->pozycjaemitera.x;//assigning starting position, same for all particles
tworzona.pozycja.y=this->pozycjaemitera.y;

//below i calculate starting speed, as far as i know trigonometry this sure ensure that particles will fly in all directions
tworzona.speed.x=distributionx(generator)*cos(radiany);
tworzona.speed.y=distributionx(generator)*sin(radiany);

//below code should calculate unit vector in chosen direction and then i multiply it by random speed
unitvector.x=tworzona.speed.x/sqrt(pow(tworzona.speed.x,2)+pow(tworzona.speed.y,2));
unitvector.y=tworzona.speed.y/sqrt(pow(tworzona.speed.x,2)+pow(tworzona.speed.y,2));
unitvector.x=unitvector.x*distributionx(generator);
unitvector.y=unitvector.y*distributionx(generator);
tworzona.speed.x=unitvector.x;
tworzona.speed.y=unitvector.y;

问题是存在与 x 和 y 轴对齐的可见线，例如在发射器位置与中心交叉。大部分粒子都在这些线附近，当粒子数量增加时问题变得更加明显，大约 9000 条粒子线几乎是实心的，爆炸的形状也不是真正的圆形，更像是站在角落的正方形。也许我选择了错误的随机数生成，也许还有其他问题，我非常感谢任何帮助。

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您对速度的计算不正确。

//below i calculate starting speed, as far as i know trigonometry this sure ensure that particles will fly in all directions
tworzona.speed.x=distributionx(generator)*cos(radiany);
tworzona.speed.y=distributionx(generator)*sin(radiany);

关于术语的注释：“速度”是一个标量值，没有方向。您应该使用术语“速度”来表示具有方向和速度的向量。

上述代码的问题在于 x 和 y 值是独立生成的。如果您要将方向radiany与您实际分配的方向进行比较，speed您会发现它们不匹配。

constexpr float pi = 3.1415926535f;

std::uniform_real_distribution<float> speed_distribution(0, 6);
std::uniform_real_distribution<float> direction_distribution(0, 2*pi);

float radians = direction_distribution(generator);
float speed = speed_distribution(generator);

unitvector.x = cos(radians);
unitvector.y = sin(radians);

tworzona.velocity.x = speed * cos(radians);
tworzona.velocity.y = speed * sin(radians);

或者，您可以通过创建矢量分布直接生成随机速度，而无需使用正弦和余弦。一个特别的实现看起来像：

const double max_speed = 6.0;
const double max_squared = max_speed * max_speed;


std::uniform_real_distribution<double> d(0.0, max_speed);

double x, y;
do {
  x = d(generator);
  y = d(generator);
} while (x*x+y*y > max_squared);

// x and y are the random velocity, uniformly distributed in all directions,
// speed uniformly distributed between 0 and max_speed.

如果您想变得花哨，可以将其包装在自定义发行版中，然后您的原始代码可能如下所示：

my_vector_distribution<float, 2> velocity_distribution(6);

tworzona.velocity = velocity_distribution(generator);
于 2013-07-23T15:18:47.050 回答
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所有粒子的位置都与像素对齐（我的意思是整数）和速度是浮点数

那是你的问题。无论速度如何，更新后的位置总是会恢复到原始值（当速度 < 1.0 时）或仅增加一个整数。

将您的位置也保留为浮点值，问题就会消失。

我发现很难遵循您的速度更新过程，但这可能是由于您的变量名称。“通常”的方法是分配初始随机水平和垂直速度（1），其中水平速度线性衰减（“空气摩擦”），垂直速度二次增加（“重力”）。

(1) 我猜你分配初始角度和速度的方法是可以的。但是您可以将其拆分为水平和垂直分量，而忘记所有基于矢量的计算。

于 2013-07-23T15:07:08.100 回答