c++ - 零星碰撞检测

Question

我一直致力于检测游戏中对象之间的碰撞。现在一切都是垂直的，但希望保持其他运动的选择。这是经典的 2d 垂直空间射击游戏。

现在我遍历每个对象，检查碰撞:

for(std::list<Object*>::iterator iter = mObjectList.begin(); iter != mObjectList.end();) {
    Object *m = (*iter);
    for(std::list<Object*>::iterator innerIter = ++iter; innerIter != mObjectList.end(); innerIter++ ) {
            Object *s = (*innerIter);

            if(m->getType() == s->getType()) {
                break;
            }

            if(m->checkCollision(s)) {
                m->onCollision(s);
                s->onCollision(m);
            }
        }
    }

这是我检查碰撞的方法:

bool checkCollision(Object *other) {
        float radius = mDiameter / 2.f;
        float theirRadius = other->getDiameter() / 2.f;
        Vector<float> ourMidPoint = getAbsoluteMidPoint();
        Vector<float> theirMidPoint = other->getAbsoluteMidPoint();

        // If the other object is in between our path on the y axis
        if(std::min(getAbsoluteMidPoint().y - radius, getPreviousAbsoluteMidPoint().y - radius) <= theirMidPoint.y &&
            theirMidPoint.y <= std::max(getAbsoluteMidPoint().y + radius, getPreviousAbsoluteMidPoint().y + radius)) {

                // Get the distance between the midpoints on the x axis
                float xd = abs(ourMidPoint.x - theirMidPoint.x);

                // If the distance between the two midpoints
                // is greater than both of their radii together
                // then they are too far away to collide
                if(xd > radius+theirRadius) {
                    return false;
                } else {
                    return true;
                }

        }
        return false;
}

问题是它会随机正确地检测到碰撞，但其他时候根本检测不到。这不是 if 语句脱离对象循环，因为对象确实有不同的类型。物体离屏幕顶部越近，正确检测到碰撞的可能性就越大。越靠近屏幕底部，它被正确检测到甚至根本检测不到的可能性就越小。然而，这些情况并不总是会发生。物体的直径很大(10 和 20)以查看这是否是问题所在，但它根本没有多大帮助。

编辑 - 更新代码

bool checkCollision(Object *other) {
    float radius = mDiameter / 2.f;
    float theirRadius = other->getDiameter() / 2.f;
    Vector<float> ourMidPoint = getAbsoluteMidPoint();
    Vector<float> theirMidPoint = other->getAbsoluteMidPoint();

    // Find the distance between the two points from the center of the object
    float a = theirMidPoint.x - ourMidPoint.x;
    float b = theirMidPoint.y - ourMidPoint.y;

    // Find the hypotenues
    double c = (a*a)+(b*b);
    double radii = pow(radius+theirRadius, 2.f);

    // If the distance between the points is less than or equal to the radius
    // then the circles intersect
    if(c <= radii*radii) {
        return true;
    } else { 
        return false;
    }
}

Answer 1

当两个圆形物体的中心距离足够小时，它们就会发生碰撞。您可以使用以下代码进行检查:

double distanceSquared =
    pow(ourMidPoint.x - theirMidPoint.x, 2.0) +
    pow(ourMidPoint.x - theirMidPoint.x, 2.0);
bool haveCollided = (distanceSquared <= pow(radius + theirRadius, 2.0));

为了检查两个时间点之间是否存在碰撞，您可以在时间间隔的开始和结束时检查碰撞；但是，如果物体移动得非常快，碰撞检测可能会失败(我猜你遇到过这个问题，因为物体在屏幕底部以最快的速度坠落)。

以下内容可能会使碰撞检测更加可靠(尽管仍不完美)。假设物体以恒定速度运动；然后，他们的位置是时间的线性函数:

our_x(t) = our_x0 + our_vx * t;
our_y(t) = our_y0 + our_vy * t;
their_x(t) = their_x0 + their_vx * t;
their_y(t) = their_y0 + their_vy * t;

现在您可以将它们之间的(平方)距离定义为时间的二次函数。找出它在什么时候取最小值(即它的导数为 0)；如果这个时间属于当前时间间隔，则计算最小值并检查是否有碰撞。

这必须足以几乎完美地检测到碰撞；如果您的应用程序大量使用自由落体物体，您可能希望将运动函数细化为二次函数:

our_x(t) = our_x0 + our_v0x * t;
our_y(t) = our_y0 + our_v0y * t + g/2 * t^2;