使用std::vector优化点云动画显示一例

Posted 2022-03-05 力为

1. 准备

使用std::vector应该知道几点：

（1）内存连续的容器，有点像数组

（2）与std::list相比，插入和删除元素比较慢- 因为数据迁移

（3）添加元素可能会引发内存分配和数据迁移。

2. 问题

AnyCAD::API::PointCloudNode使用FloatList  及std::vector<float>来存储一些列的点[x0, y0, z0, x1, y1, z1, .....]:

void	SetPoints (const FloatList &buffer)

若想要显示n个点，需要3n的长度:

为了在空间中模拟某个物体的运动轨迹，即一系列的点，如何才能高效的实现动态绘制呢？

3. 方案

最基本的办法：

定义的变量:

PointCloudNode m_PointCoud;
std::_vector<float> m_Points;

每次调用push_back添加点：

void onAddPoint(x, y, z)

     m_Points.push(x);
     m_Points.push(y);
     m_Points.push(z);
     m_PointCloud.SetPoints(m_Points);
    
     render();

“优化1”：为了减少显示的点太多引起内存问题和效率问题，可以限定显示的点的个数

int MAX_POINT3_COUNT = MAX_POINT_COUNT * 3;

void onAddPointV1(x, y, z)

   if(m_Points.size() > MAX_POINT3_COUNT)
   
        m_Points.erase(m_Points.begin());
        m_Points.erase(m_Points.begin());
        m_Points.erase(m_Points.begin());
    
     m_Points.push(x);
     m_Points.push(y);
     m_Points.push(z);
     m_PointCloud.SetPoints(m_Points);
    
     render();

onAddPointV1引入了什么问题？

优化2：避免每次vector都重新分配内存，指定vector的初始内存大小

m_Points.reserve(MAX_POINT3_COUNT);

优化3：避免由于删除头元素引擎的数据迁移

新加入的点放在队尾还是队头，对于显示而言，结果都是一样一样的。所以可以覆盖”过期的"的点。

int m_TotalCount = 0;

void onAddPointV3(x, y, z)

      ++m_TotalCount;
      if(m_TotalCount <= MAX_POINT_COUNT)
      
               m_Points.push_back(x);
               m_Points.push_back(y);
               m_Points.push_back(z);
      
      else
       
           int pos = (m_TotalCount % 100 - 1) * 3;
           m_Points[pos] = x;
           m_Points[pos+1] = y;
           m_Points[pos+2] = z;
      
 
      m_PointCloud.SetPoints(m_Points);
      
      render();

4 总结

略