生成一组随机x，y，z数，它们之间的最小差在定义的界限之间。
所以我正在尝试分子动力学模拟，尝试用随机粒子填充三维矩形体积，这些粒子均匀地分布在整个体积中。每个分子都有一个固定的半径r(球体)，其中r对于每个分子来说是不同的。所以我希望在卷中生成球体，然后在( 2(r+tolerance) )距离点的距离内不存在其他球体(容差很小，比如10^-6)。
此外，通道具有一定的长度、宽度和宽度，因此应在上述条件相同的单一方向上在这些限制范围内进行随机化，即如果分子靠近壁而不是其radius+tolerance，则不应生成该分子。
我最初尝试的是一个有结构的晶格，但这意味着，分子的数量将与维数相关，这对我来说是行不通的。所以我写了下面的算法(我想粘贴我的代码，但它不工作，它现在是一个巨大的，夸张的混乱，并几乎崩溃了我的电脑一次。
所以逻辑是
1.)对于每个粒子，使max_X=X-(radius+tol)。为Y和Z做同样的事情。
2.)对于每个粒子，生成0到max_X之间的随机数。
3.)计算每个粒子之间的距离，并创建一个违反上述条件的粒子列表。
4.)翻阅清单，重新生成这些粒子。
5.)创建另一个违反粒子对的列表。
6.)走过去。冲洗并重复，直到列表的大小为零。
所以这不管用。我需要这段代码最终对大量的粒子执行，所以我需要它尽可能的高效和OpenMP可并行化。我在for循环前面使用了标准的#实用化omp并行方法来并行计算，但是它在运行时不工作或不使用杂注，就像一个超级风扇噪音5-10分钟之后。
我是一个非编码背景的人，最近开始学习用C++编写复杂的代码，所以我现在不能做一些花哨的事情，比如结构、类或指针。不过，我正在使用std：：向量。如果你们能带我出去，如果你们在罗利附近，，我会亲自开车送你们一杯冰啤酒，我会很高兴的。几天来一直试图这样做，这是我的代码中唯一一个主要的非功能性的东西。
救命？！
PS/编辑:只是澄清一下，这不是家庭作业，否则我现在应该已经问教授了。它是一个独立项目的一部分，我将在完成后免费分发。
回答 5
Stack Overflow用户
发布于 2017-05-08 09:53:17
CGAL完全满足您的需要，但是请：
“我不能做一些花哨的事情，比如结构、类或指针”，这将使你一事无成。我们可以帮助您到达那里，但您也需要得到至少结构，类和STL。
Stack Overflow用户
发布于 2017-05-08 11:13:57
首先，我将对迄今所采取的方法做一些说明：
- 首先，应该调查少数粒子(如1，2，10)发生了什么，以了解为什么它没有完成。
- 我怀疑的问题是，违反约束的列表永远不会变成空的。也许代码中有错误，或者粒子太难适应长方形的体积。
- 第3步和第4步的结合似乎效率低下。不能保证违反约束的范围从一个步骤减少到下一个步骤。例如，对于许多球体来说，每个球体可能至少有一个重叠的球体。在这种情况下，每一次都需要重新生成所有领域，导致没有任何进展。
- 在步骤3)和步骤4中，如果一对球违反了约束，那么这两个球都会被重新生成。考虑只重新生成其中一个可能是有用的(可能是随机选择的)。
一种不同的方法是一个接一个地产生球体。虽然新添加的球面违反了以前放置的任何约束，但请重试将其随机放置。如果它没有违反任何约束，那么修复它的位置，然后继续下一个领域。
Stack Overflow用户
发布于 2017-05-08 13:57:52
“3)计算每个粒子之间的距离，并创建一个违反上述任何条件的粒子列表。”
这是一个O(N*N)算法。而且你已经重复了一遍。你做这件事的频率可能取决于分子的密度，但我希望你不是在模拟固体。
有一个正确的方法来做到这一点。将音量切成小盒子，大小约为radius^3。现在，您只需要检查每个框内的碰撞，以及与其26个邻居的冲突。如果你有很多，很多这些小盒子，只检查27个小盒子是更有效的。
如果使用整数/不动点坐标，就可以很容易地找到正确的方框，而精确的方框大小则是2的幂。例如，如果半径为250，则使方框256x256x256，这样就可以通过除以256来找到正确的方框。这是硬件上的一点变化。
https://stackoverflow.com/questions/43844454
复制相似问题
腾讯云开发者
