竞赛博弈树的 C++ 实现

Question

我正在使用 Glut 在 OpenGL 中构建一个赛车游戏，但我有点迷失了细节。首先，任何建议或路线图都非常好。

到目前为止我的想法是这样的:

1. 转换的树实现。
2. 模拟动力学。(*)
3. 用于碰撞检测的八叉树实现。
4. 实际碰撞检测。(*)
5. 在 Maya 中建模并将它们导出为 .OBJ。
6. 使用 GLSL 或类似工具优化游戏以提高图形质量。

(*):我不确定这两个的顺序。

所以我从没有树实现的模拟动力学开始，结果对我来说是一个巨大的困惑。您有什么办法可以帮助我构建这样一棵用于赛车游戏的树吗？

我想到了类似的东西，但我不知道如何实现它。

红色是静态的，黄色是动态的节点

Answer 1

我建议与@bezad 完全相反。

从一辆车和一条无限的路开始。

将渲染和动力学问题拆分为两个完全不同的问题。公共(public) Car 更新和/或者是 CarRenderModel 和 CarPhysicsModel 之间的链接。

Car 放入 GL 场景的形状由 Car 决定。

除其他外，这意味着您可以在屏幕上显示一个非常简单的 Car，并为其附加一个非常简单的物理模型，然后制作 Car更漂亮或使它在 body 上表现得更好，而不必将两者联系在一起。而且，理想情况下，在每个阶段您都有可玩的东西。

所以，一辆长方形的汽车，5 长 3 宽，1 个单位高。一条 13 个单位宽的道路，一直延伸到永远。一个固定的相机。也许是地平线。第一个物理模型是一艘火箭飞船，你每秒按下箭头键，汽车在那个方向上获得 x 单位/秒的速度。请注意，这辆车不会旋转——它是轴对齐的。如果汽车离开道路，它就会爆炸，“游戏”结束。

现在屏幕上有一些东西可以响应用户输入。你可以花时间制作一个更漂亮的汽车模型(轮子等)，或者你可以改进汽车物理和控制模型(方向!角度!打破!=加速!)，或者你可以让环境更有趣(添加黑色-和白色条纹，这样你就可以看到道路边缘的速度。道路附近的越野部分，可能还有炸毁汽车的树木)，或者你可以让相机更有趣(比如，它留在后面车，然后回头看)。

现在，对于动力学，我将使用与汽车-汽车交互不同的代码来处理宇宙-汽车交互，只是为了保持我的理智完好无损。汽车无法改变环境。

这意味着您可以比编写汽车与汽车的交互更轻松地编写一堆汽车与世界的交互。

...

用 C++ 构建任意树很容易。

#include <vector>
#include <memory>
#include <string>
struct MyTree;
typedef std::unique_ptr<MyTree> upTree; // punt on memory management!
struct MyBaseNode;
typedef std::unique_ptr<MyBaseNode> upNode;

struct MyTree {
  std::vector<upTree> children;
  upNode node;
  MyTree( upNode node_ ):node(std::move(node_)) {}
private:
// if C++11 compiler, use these:
  MyTree( MyTree const& ) = delete;
  MyTree& operator=( MyTree const& ) = delete;
// if C++03, use these:
  // MyTree( MyTree const& ); // no implementation
  // MyTree& operator=( MyTree const& ); // no implementation
};
upTree make_tree(upNode node) { return upTree( new MyTree(std::move(node)) ); }

enum EOrder{ eFirst, eMiddle, eLast };
template<typename Functor>
void walk_tree( upTree const& tree, Functor f, bool bFirst = true, bool bLast = true) {
  if (!tree) return;
  f( tree, bFirst, bLast );
  for (auto it = tree->children.begin(); it != tree->children.end(); ++it) {
    bool bChildFirst = (it == tree->children.begin());
    bool bChildLast = ((it+1) == tree->children.end());
    walk_tree( *it, f, bChildFirst, bChildLast );
  }
}
struct MyBaseNode {
  virtual ~MyBaseNode() {};
  // put things that your tree nodes have to be able to do here
  // as pure virtual functions...
  virtual std::string MyName() const = 0;
};

struct CarsNode : MyBaseNode {
  // cars node implementation!
  virtual std::string MyName() const /*override*/ { return "I am a bunch of CARS!"; }
};
upNode make_cars() { return upNode( new CarsNode() ); }

struct CarNode : MyBaseNode {
  // car node implementation!
  virtual std::string MyName() const /*override*/ { return "I am a CAR!"; }
};
upNode make_car() { return upNode( new CarNode() ); }

struct RoadNode : MyBaseNode {
  // car node implementation!
  virtual std::string MyName() const /*override*/ { return "I am a ROAD!"; }
};
upNode make_road() { return upNode( new RoadNode() ); }

#include <iostream>
void tree_printer_func( upTree const& tree, bool bFirst, bool bLast ) {
  if (bFirst) std::cout << "[ ";
  if (tree->node) {
    std::cout << tree->node->MyName().c_str();
  } else {
    std::cout << "nullNode";
  }
  if (bLast) {
    std::cout << " ]\n";
  } else {
    std::cout << ", ";
  }
}
int main() {
  upTree root = make_tree(upNode());
  upTree carsTree = make_tree(make_cars());
  carsTree->children.push_back( make_tree( make_car() ) );
  carsTree->children.push_back( make_tree( make_car() ) );
  root->children.push_back( std::move(carsTree) );
  upTree roadTree = make_tree(make_road());
  root->children.push_back( std::move(roadTree) );
  walk_tree( root, tree_printer_func );
}

上面的内容非常粗糙(例如，我没有在打印机中正确处理端节点)，但它演示了 C++ 中的非同质、非泄漏、n 元树结构。