Решение за сблъсък топка-топка

резюме

Сфера, която обхваща всеки модел, се използва, за да се направи хит преценка. В тази проба се извършва откриване на сблъсък за два модела сфери.

Работна среда

Предпоставки

Работна среда

Как да работите с пробата

вещество

За Hit Judgment

В игри със стрелба и екшън игри, различни сблъсъци се случват, като сблъсъци между герои и куршуми, и сблъсъци между герои, така че е необходимо да се напише програма, за да ги прецени. В програмата това обикновено се нарича откриване на сблъсък. Има различни модели на преценка на удара, от прости до сложни математически и физически. Като цяло, игрите често се правят, за да се намали натоварването на обработката, а не точността, и ако няма крайно отклонение в района, няма голямо значение, ако не е точна.

Този съвет описва най-често срещаното и най-малко обременително откриване на удари "топка до топка". Тъй като това е сфера и сфера, ние говорим за сблъсък преценка в триизмерно пространство, но е възможно да се замени почти същия процес за сблъсъци между кръгове в двумерно пространство.

Как топката и топката удари преценка работи

Два параметъра се използват за определяне на сблъсъка на сфери и сфери: "позицията" на всеки модел и "радиусът" на размера на модела. За да се определи дали тези два параметъра са правилни, е лесно да се разбере, като погледнете фигурата по-долу.

• P: Положение на модела L: Разстояние между две точки (P2-P1) R: Радиус на сферата

Ако "разстоянието между двата модела" е "L", а "сумата от радиусите на двата модела" е "R", то "L < R" означава, че те се сблъскват. От друга страна, ако е "L > R", това означава, че няма сблъсък. Откриването на сблъсък на "L = R" също няма значение.

поле

/// <summary>
/// モデル
/// </summary>
private Model model = null;

/// <summary>
/// モデルの基本包括球
/// </summary>
private BoundingSphere baseBoundingSphere = new BoundingSphere();

/// <summary>
/// 球１の位置
/// </summary>
private Vector3 sphere1Position = new Vector3(0.0f, 0.0f, 0.0f);

/// <summary>
/// 球２の位置
/// </summary>
private Vector3 sphere2Position = new Vector3(1.5f, 0.0f, -3.0f);

/// <summary>
/// 球１の包括球
/// </summary>
private BoundingSphere sphere1BoundingSphere = new BoundingSphere();

/// <summary>
/// 球２の包括球
/// </summary>
private BoundingSphere sphere2BoundingSphere = new BoundingSphere();

/// <summary>
/// 衝突フラグ
/// </summary>
private bool isCollision = false;

Можете да напишете своя собствена програма за процеса на откриване на удари, но XNA Framework има структура, наречена "BoundingSphere", която улеснява обработката на параметрите на сферата и откриването на удари, така че бих искал да я използвам.

Всеки ModelMesh от заредения клас Model вече съдържа информацията за сферата "BoundingSphere", която обхваща модела, затова сме подготвили поле "baseBoundingSphere", за да го извлечем.

Други характеристики включват позицията на всяка сфера, BoundingSphere, използван за определяне на въздействието на две сфери, и флаг за сблъсък.

Товаря

// モデルを作成 
this.model = this.Content.Load<Model>("Sphere"); 

// 包括球取得 
this.baseBoundingSphere = this.model.Meshes[0].BoundingSphere; 

// 各モデル用の包括球半径設定 
this.sphere1BoundingSphere.Radius = this.baseBoundingSphere.Radius; 
this.sphere2BoundingSphere.Radius = this.baseBoundingSphere.Radius;

Всеки ModelMesh в модел има свойство BoundingSphere, което ви позволява да получите информация за сферата, която обхваща модела в ModelMesh. Тъй като моделът, който използваме, има един ModelMesh, копирахме инклузивната сфера от първия индекс в baseBoundingSphere.

Тъй като радиусът на сферата е фиксиран, радиусът е предварително зададен в свойството Радиус на двете BoundingSpheres.

Хит Съдебно решение

// 衝突判定用の球を設定 
this.sphere1BoundingSphere.Center = 
    this.sphere1Position + this.baseBoundingSphere.Center; 
this.sphere2BoundingSphere.Center = 
    this.sphere2Position + this.baseBoundingSphere.Center; 

// 衝突判定 
this.isCollision = 
    this.sphere1BoundingSphere.Intersects(this.sphere2BoundingSphere);

Използвайте метода BoundingSphere.Intersects, за да определите сблъсъците сфера-сфера. Тъй като вече имаме определен радиус за двете BoundingSpheres, ние задаваме свойството BoundingSphere.Center на позицията на сферата плюс централните координати на оригиналната чадърна сфера. Централните координати на първоначалната сфера се добавят, защото центърът на инклузивната сфера не е непременно произходът.

Ако посочите другата BoundingSphere като аргумент на BoundingSphere.Intersects, тя ще върне бул, за да види дали се сблъсква или не, така че го получаваме. Този флаг се използва за чертане на знаци, за да се види дали са правилни.

Как да изчислим ударната преценка

XNA Framework осигурява полезна структура за откриване на сблъсъци, наречена BoundingSphere, която може да се използва не само за сфери, но и за сблъсъци с различни форми като лъчи (линии) и кутии.

Въпреки това, ако това е сблъсък между сфери, той може да бъде определен чрез просто изчисление, без да се използва BoundingSphere.Intersects.

• Резултат (дали е ударен) = Разстояние между позицията на Сфера 2 и позицията на Сфера 1 < Радиус на Сфера 1 + Радиус на Сфера 2

Ако го напишете програмно

this.isCollision = (this.sphere2Position - this.sphere1Position).Length() <
                   (this.sphere1BoundingSphere.Radius + this.sphere2BoundingSphere.Radius);

Стига се. (Процесът на откриване на сблъсък по-горе предполага, че центърът на инклузивната сфера е произходът, като перфектна сфера, така че не взема предвид центъра на инклузивната сфера на модела.) Ако го разгледате, ще изглежда по следния начин)

this.isCollision = ((this.sphere2Position + this.baseBoundingSphere.Center) -
                        (this.sphere1Position + this.baseBoundingSphere.Center)).Length() <
                   (this.sphere1BoundingSphere.Radius + this.sphere2BoundingSphere.Radius);

Всички кодове

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
#if WINDOWS_PHONE
using Microsoft.Xna.Framework.Input.Touch;
#endif

namespace CollisionSphereAndSphere
{
    /// <summary>
    /// ゲームメインクラス
    /// </summary>
    public class GameMain : Microsoft.Xna.Framework.Game
    {
        /// <summary>
        /// グラフィックデバイス管理クラス
        /// </summary>
        private GraphicsDeviceManager graphics = null;

        /// <summary>
        /// スプライトのバッチ化クラス
        /// </summary>
        private SpriteBatch spriteBatch = null;

        /// <summary>
        /// スプライトでテキストを描画するためのフォント
        /// </summary>
        private SpriteFont font = null;

        /// <summary>
        /// モデル
        /// </summary>
        private Model model = null;

        /// <summary>
        /// モデルの基本包括球
        /// </summary>
        private BoundingSphere baseBoundingSphere = new BoundingSphere();

        /// <summary>
        /// 球１の位置
        /// </summary>
        private Vector3 sphere1Position = new Vector3(0.0f, 0.0f, 0.0f);

        /// <summary>
        /// 球２の位置
        /// </summary>
        private Vector3 sphere2Position = new Vector3(1.5f, 0.0f, -3.0f);

        /// <summary>
        /// 球１の包括球
        /// </summary>
        private BoundingSphere sphere1BoundingSphere = new BoundingSphere();

        /// <summary>
        /// 球２の包括球
        /// </summary>
        private BoundingSphere sphere2BoundingSphere = new BoundingSphere();

        /// <summary>
        /// 衝突フラグ
        /// </summary>
        private bool isCollision = false;

        /// <summary>
        /// 前回のマウスの状態
        /// </summary>
        private MouseState oldMouseState;


        /// <summary>
        /// GameMain コンストラクタ
        /// </summary>
        public GameMain()
        {
            // グラフィックデバイス管理クラスの作成
            this.graphics = new GraphicsDeviceManager(this);

            // ゲームコンテンツのルートディレクトリを設定
            this.Content.RootDirectory = "Content";

#if WINDOWS_PHONE
            // Windows Phone のデフォルトのフレームレートは 30 FPS
            this.TargetElapsedTime = TimeSpan.FromTicks(333333);

            // バックバッファサイズの設定
            this.graphics.PreferredBackBufferWidth = 480;
            this.graphics.PreferredBackBufferHeight = 800;

            // フルスクリーン表示
            this.graphics.IsFullScreen = true;
#endif
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まる前の初期化処理を行うメソッド
        /// グラフィック以外のデータの読み込み、コンポーネントの初期化を行う
        /// </summary>
        protected override void Initialize()
        {
            // TODO: ここに初期化ロジックを書いてください

            // コンポーネントの初期化などを行います
            base.Initialize();
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まるときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツを読み込みます
        /// </summary>
        protected override void LoadContent()
        {
            // テクスチャーを描画するためのスプライトバッチクラスを作成します
            this.spriteBatch = new SpriteBatch(this.GraphicsDevice);

            // フォントをコンテントパイプラインから読み込む
            this.font = this.Content.Load<SpriteFont>("Font");

            // モデルを作成
            this.model = this.Content.Load<Model>("Sphere");

            // 包括球取得
            this.baseBoundingSphere = this.model.Meshes[0].BoundingSphere;

            // 各モデル用の包括球半径設定
            this.sphere1BoundingSphere.Radius = this.baseBoundingSphere.Radius;
            this.sphere2BoundingSphere.Radius = this.baseBoundingSphere.Radius;

            // あらかじめパラメータを設定しておく
            foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
            {
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    // デフォルトのライト適用
                    effect.EnableDefaultLighting();

                    // ビューマトリックスをあらかじめ設定
                    effect.View = Matrix.CreateLookAt(
                        new Vector3(0.0f, 10.0f, 1.0f),
                        Vector3.Zero,
                        Vector3.Up
                    );

                    // プロジェクションマトリックスをあらかじめ設定
                    effect.Projection = Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(
                        MathHelper.ToRadians(45.0f),
                        (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Width /
                            (float)this.GraphicsDevice.Viewport.Height,
                        1.0f,
                        100.0f
                    );
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが終了するときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツをアンロードします
        /// </summary>
        protected override void UnloadContent()
        {
            // TODO: ContentManager で管理されていないコンテンツを
            //       ここでアンロードしてください
        }

        /// <summary>
        /// 描画以外のデータ更新等の処理を行うメソッド
        /// 主に入力処理、衝突判定などの物理計算、オーディオの再生など
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Update(GameTime gameTime)
        {
            KeyboardState keyboardState = Keyboard.GetState();
            MouseState mouseState = Mouse.GetState();
            GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);

            // Xbox 360 コントローラ、Windows Phone の BACK ボタンを押したときに
            // ゲームを終了させます
            if (gamePadState.Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            float speed = 0.1f;

            // 球１の位置を移動させる
            if (gamePadState.IsConnected)
            {
                this.sphere1Position.X += gamePadState.ThumbSticks.Left.X * speed;
                this.sphere1Position.Z -= gamePadState.ThumbSticks.Left.Y * speed;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Left))
            {
                this.sphere1Position.X -= speed;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Right))
            {
                this.sphere1Position.X += speed;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Down))
            {
                this.sphere1Position.Z += speed;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Up))
            {
                this.sphere1Position.Z -= speed;
            }
            if (mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed)
            {
                // 直前にマウスの左ボタンが押されていない場合は差分を０にする
                if (this.oldMouseState.LeftButton == ButtonState.Released)
                {
                    this.oldMouseState = mouseState;
                }

                this.sphere1Position += new Vector3((mouseState.X - this.oldMouseState.X) * 0.01f,
                                                   0,
                                                   (mouseState.Y - this.oldMouseState.Y) * 0.01f);
            }

            // マウスの状態記憶
            this.oldMouseState = mouseState;

            // 衝突判定用の球を設定
            this.sphere1BoundingSphere.Center =
                this.sphere1Position + this.baseBoundingSphere.Center;
            this.sphere2BoundingSphere.Center =
                this.sphere2Position + this.baseBoundingSphere.Center;

            // 衝突判定
            this.isCollision =
                this.sphere1BoundingSphere.Intersects(this.sphere2BoundingSphere);

            // 登録された GameComponent を更新する
            base.Update(gameTime);
        }

        /// <summary>
        /// 描画処理を行うメソッド
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Draw(GameTime gameTime)
        {
            // 画面を指定した色でクリアします
            this.GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

            // 深度バッファを有効にする
            this.GraphicsDevice.DepthStencilState = DepthStencilState.Default;

            foreach (ModelMesh mesh in this.model.Meshes)
            {
                // 球１を描画
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    // ワールドマトリックス（位置指定）
                    effect.World = Matrix.CreateTranslation(this.sphere1Position);
                }
                mesh.Draw();

                // 球２を描画
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    // ワールドマトリックス（位置指定）
                    effect.World = Matrix.CreateTranslation(this.sphere2Position);
                }
                mesh.Draw();
            }

            // スプライトの描画準備
            this.spriteBatch.Begin();

            // 衝突判定表示
            this.spriteBatch.DrawString(this.font,
                "IsCollision : " + this.isCollision,
                new Vector2(30.0f, 30.0f), Color.White);

            // スプライトの一括描画
            this.spriteBatch.End();

            // 登録された DrawableGameComponent を描画する
            base.Draw(gameTime);
        }
    }
}