Pallosta palloon -törmäystuomio

yhteenveto

Palloa, joka kattaa jokaisen mallin, käytetään osumatuomion tekemiseen. Tässä näytteessä törmäystunnistus suoritetaan kahdelle pallomallille.

Toimintaympäristö

Edellytykset

Toimintaympäristö

Kuinka työskennellä näytteen kanssa

aine

Tietoja Hit Judgmentista

Ammuntapeleissä ja toimintapeleissä tapahtuu erilaisia törmäyksiä, kuten hahmojen ja luotien välisiä törmäyksiä sekä merkkien välisiä törmäyksiä, joten on tarpeen kirjoittaa ohjelma niiden arvioimiseksi. Ohjelmassa tätä kutsutaan yleensä törmäystunnistukseksi. On olemassa erilaisia osuma-arvostelumalleja, yksinkertaisesta monimutkaiseen matemaattisesti ja fyysisesti. Yleensä pelit tehdään usein vähentämään käsittelykuormaa tarkkuuden sijaan, ja jos alueella ei ole äärimmäistä poikkeamaa, sillä ei ole väliä, jos se ei ole tarkka.

Tämä vinkki kuvaa yleisintä ja vähiten rasittavaa "pallosta palloon" -osumien havaitsemista. Koska se on pallo ja pallo, puhumme törmäystuomiosta kolmiulotteisessa avaruudessa, mutta on mahdollista korvata melkein sama prosessi ympyröiden välisille törmäyksille kaksiulotteisessa tilassa.

Kuinka pallon ja pallon osumatuomio toimii

Pallojen ja pallojen törmäyksen määrittämiseen käytetään kahta parametria: kunkin mallin "sijainti" ja mallin koon "säde". Jotta voidaan määrittää, ovatko nämä kaksi parametria oikein, on helppo ymmärtää tarkastelemalla alla olevaa kuvaa.

• P: Mallin L sijainti: Kahden pisteen välinen etäisyys (P2-P1) R: Pallon säde

Jos "kahden mallin välinen etäisyys" on "L" ja "kahden mallin säteiden summa" on "R", niin "L < R" tarkoittaa, että ne törmäävät. Toisaalta, jos se on "L > R", se tarkoittaa, että törmäystä ei ole. "L = R" törmäystunnistuksella ei ole merkitystä kummallekaan.

pelto

/// <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;

Voit kirjoittaa oman ohjelman osumien havaitsemisprosessia varten, mutta XNA-kehyksessä on rakenne nimeltä "BoundingSphere", jonka avulla on helppo käsitellä pallon parametreja ja osumien havaitsemista, joten haluaisin käyttää sitä.

Jokainen ladatun malliluokan ModelMesh sisältää jo pallon tiedot "BoundingSphere", jotka kattavat mallin, joten olemme valmistelleet kentän "baseBoundingSphere" sen noutamista varten.

Muita ominaisuuksia ovat kunkin pallon sijainti, BoundingSphere, jota käytetään kahden pallon vaikutuksen määrittämiseen, ja törmäyslippu.

Kuorma

// 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;

Jokaisella mallin ModelMeshillä on BoundingSphere-ominaisuus, jonka avulla saat tietoja pallosta, joka kattaa mallin ModelMeshissä. Koska käyttämässämme mallissa on yksi ModelMesh, olemme kopioineet inklusiivisen pallon ensimmäisestä indeksistä baseBoundingSphereen.

Koska pallon säde on kiinteä, säde on esiasetettu kahden BoundingSpheresfin Radius-ominaisuuteen.

Osuma tuomio

// 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);

Käytä BoundingSphere.Intersects-menetelmää pallojen välisten törmäysten määrittämiseen. Koska meillä on jo säde asetettu kahdelle BoundingSpherelle, asetamme BoundingSphere.Center-ominaisuuden pallon sijaintiin plus alkuperäisen sateenvarjopallon keskikoordinaatit. Alkuperäisen pallon keskikoordinaatit lisätään, koska inklusiivisen pallon keskipiste ei välttämättä ole alkuperä.

Jos määrität toisen BoundingSpheren argumentiksi BoundingSphere.Intersectsille, se palauttaa boolin nähdäkseen, törmääkö se vai ei, joten saamme sen. Tätä lippua käytetään merkkien piirtämiseen nähdäksesi, ovatko ne oikein.

Kuinka laskea osumatuomio

XNA-kehys tarjoaa hyödyllisen törmäyksentunnistusrakenteen nimeltä BoundingSphere, jota voidaan käyttää pallojen lisäksi myös erimuotoisiin törmäyksiin, kuten säteisiin (viivoihin) ja laatikoihin.

Jos kyseessä on kuitenkin pallojen välinen törmäys, se voidaan määrittää yksinkertaisella laskelmalla käyttämättä BoundingSphere.Intersectsiä.

• Tulos (onko se osunut) = Pallon 2 sijainnin ja pallon 1 sijainnin välinen etäisyys < Pallon 1 säde + pallon 2 säde

Jos kirjoitat sen ohjelmallisesti

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

Se tulee. (Yllä oleva törmäystunnistusprosessi olettaa, että inklusiivisen pallon keskipiste on alkuperä, kuten täydellinen pallo, joten se ei ota huomioon mallin osallistavan pallon keskustaa.) Jos harkitset sitä, se näyttää seuraavalta)

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

Kaikki koodit

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);
        }
    }
}