겹치지 않는 엔티티를 무작위로 배치하는 방법은 무엇입니까?

개발중인 게임을 위해 무작위로 생성 된 환경을 만들고 있습니다. OpenGL에서 사용 하고 코딩하고 Java있습니다.

나는 세계에 나무를 무작위로 배치하려고 노력하고 있지만 (숲을 만들기 위해) 모델이 겹치지 않기를 원합니다 (두 개의 나무가 서로 너무 가까이있을 때 발생합니다). 다음은 내가 말하는 것에 대한 그림입니다.

필요한 경우 더 많은 코드를 제공 할 수 있지만 다음은 필수 스 니펫입니다. 나는 내 객체를 포함하고 ArrayList와 List<Entity> entities = new ArrayList<Entity>();. 그런 다음 다음을 사용하여 해당 목록에 추가합니다.

Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 500; i++) {
    entities.add(new Entity(tree, new Vector3f(random.nextFloat() * 800 - 400, 
    0, random.nextFloat() * -600), 0, random.nextFloat() * 360, 0, 3, 3, 3);
}

여기서 각각 Entity은 다음 구문을 따릅니다.

new Entity(modelName, positionVector(x, y, z), rotX, rotY, rotZ, scaleX, scaleY, scaleZ);

rotXx 축을 따른 회전이며 scaleXx 방향의 배율 등입니다.

당신은 내가 함께 무작위로이 나무를 배치하고 있음을 알 수 random.nextFloat()에 x와 z위치, 그리고 나무가 원하는 위치에 나타납니다 있도록 범위를 경계. 그러나 어떻게 든이 위치를 제어하고 싶습니다. 따라서 이전에 배치 된 나무에 너무 가까운 나무를 배치하려고하면 새로운 임의의 위치가 다시 계산됩니다. 나는 각 나무 Entity가과 같은 다른 필드를 가질 수 있다고 생각하고 있었고 treeTrunkGirth, 나무가 다른 나무의 위치와의 거리 사이에 treeTrunkGirth있으면 새로운 위치를 다시 계산할 것입니다. 이것을 달성 할 수있는 방법이 있습니까?

필요에 따라 더 많은 코드 스 니펫과 세부 정보를 추가하게되어 기쁩니다.

푸 아송 디스크 샘플링 분포는 당신이 떨어져 임의의 점을 최소 거리를 선택할 수 있습니다. 귀하의 상황은 이 질문 과 비슷 하지만 나무가 이상적인 점이 아니기 때문에 다음과 같이 거리 확인을 변경해야합니다. 잠재적 인 새 나무와 기존 나무 사이의 거리는 반경의 합보다 작아야합니다 .

Bridson의 알고리즘 은 O (n)의 문제를 효율적으로 해결할 수 있지만 가변 거리에 대해 약간 조정하는 것이 약간 어려울 수 있습니다. 매개 변수가 낮거나 지형을 사전 계산하는 경우 무차별 대입 솔루션도 함께 사용할 수 있습니다. 다음은 이전에 배치 된 모든 트리에 대해 잠재적 인 새 트리 배치를 모두 확인하여 문제를 강제로 처리하는 샘플 코드입니다.

public static class SimpleTree{
    float x;
    float z;
    float r;

    public SimpleTree(Random rng, float xMax, float zMax, float rMin, float rMax){
        x = rng.nextFloat() * xMax;
        z = rng.nextFloat() * zMax;
        r = rng.nextFloat() * (rMax-rMin) + rMin;
    }
}

private static ArrayList<SimpleTree> buildTreeList(float xMax, float zMax, 
        float rMin, float rMax, int maxAttempts, Random rng) {
    ArrayList<SimpleTree> result = new ArrayList<>();

    SimpleTree currentTree = new SimpleTree(rng, xMax, zMax, rMin, rMax);
    result.add(currentTree);

    boolean done = false;
    while(!done){
        int attemptCount = 0;
        boolean placedTree = false;
        Point nextPoint = new Point();
        SimpleTree nextTree = null;
        while(attemptCount < maxAttempts && !placedTree){
            attemptCount++;
            nextTree = new SimpleTree(rng, xMax, zMax, rMin, rMax);
            if(!tooClose(nextTree, result)){
                placedTree = true;
            }
        }
        if(placedTree){
            result.add(nextTree);
        }
        else{
            done = true;
        }
    }

    return result;
}

private static boolean tooClose(SimpleTree tree, ArrayList<SimpleTree> treeList) {
    for(SimpleTree otherTree : treeList) {
        float xDiff = tree.x - otherTree.x;
        float zDiff = tree.z - otherTree.z;

        float dist = (float)Math.sqrt((xDiff * xDiff) + (zDiff * zDiff));
        if(dist < tree.r + otherTree.r){
            return true;
        }
    }        
    return false;
}

다음 매개 변수를 사용하십시오.

 maxAttempts = 500;
 width = 300;
 height = 200;
 minSize = 2;
 maxSize = 15;

400-450 그루의 나무를 1 초 안에 무작위로 배치하고 렌더링 할 수있었습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.