Java簡(jiǎn)單游戲開(kāi)發(fā)之碰撞檢測(cè)

1、前言 不久之前在論壇上有人發(fā)貼，使用java編寫的超級(jí)馬里奧如何實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)，筆者自己以前 也做過(guò)Tank大戰(zhàn)。里面同樣涉及到碰撞檢測(cè)，翻翻U盤里的東西還在，什么時(shí)候也給共享出來(lái)。 這篇文章就簡(jiǎn)單游戲中的碰撞檢測(cè)做一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。首先需聲明的是這里只是2D的碰撞檢測(cè)。 碰撞檢測(cè) 對(duì)于形狀之間如何來(lái)判斷是否是碰撞的這要根據(jù)具體的形狀來(lái)定。在新手練手的小游戲中， 物體形狀一般可以設(shè)定為矩形區(qū)域，這類規(guī)則圖形。它的碰撞檢測(cè)可以通過(guò)java API中的Rectangle類來(lái)實(shí)現(xiàn)碰撞的檢測(cè)。規(guī)則圖形碰撞檢測(cè)(Rectangle) 首先我們查看API關(guān)于Rectangle類的介紹：它就是指定坐標(biāo)空間的一個(gè)

2、區(qū)域，這個(gè)區(qū)域是通過(guò) 指定左上角x、y坐標(biāo)和去高度和寬度來(lái)確定的。 接下來(lái)看起具體的方法publicRectangleintersection(Rectangler)，這個(gè)方法就是碰撞檢測(cè)的 關(guān)鍵了，如果兩個(gè)Rectangle對(duì)象有交集，那么他們就有碰撞了。而每個(gè)形狀我們都可以得到他們 的Rectangle對(duì)象，這樣圖形的碰撞檢測(cè)也就得以實(shí)現(xiàn)了。 看下具體實(shí)現(xiàn)源碼：1. /*判斷子彈是否擊中障礙物*/2. publicbooleanisHit(com.Alex.map.Mapmap)3. booleanflag=true;/代表沒(méi)有撞到4. /分類別的得到所有的障礙物5. ListstuffL

3、ist=newVector();6. stuffList.addAll(map.getBricks();7. stuffList.addAll(map.getIrons();8. stuffList.addAll(map.getWaters();9. for(inti=0;istuffList.size();i+)10. Stuffa=stuffList.get(i);11. RectangletankRectangle=newRectangle(bullet2.getRec();12. RectanglestuffRectangle=newRectangle(a.getX(),a.getY(

4、),20,20);13. if(stuffRersects(tankRectangle)14. flag=false;/撞到了15. break;16. 17. 18. 19. 20. returnflag;21. 上述這個(gè)例子就是判斷Tank發(fā)出的子彈是否對(duì)地圖中的障礙物有碰撞，如果有的話 就做相關(guān)的操作(子彈爆炸、障礙物消失)。上述代碼中子彈對(duì)象有一個(gè)getRec()方法就是 得到子彈圖形的Rectangle對(duì)象，具體實(shí)現(xiàn)就是根據(jù)其坐標(biāo)和width、height來(lái)生成的。 采用此種方法進(jìn)行碰撞檢測(cè)需要注意，對(duì)于圖片的實(shí)現(xiàn)處理應(yīng)該盡量的去掉圖標(biāo)邊角 的空白，不然實(shí)際效

5、果可以產(chǎn)生肉眼可辨的誤差。也就是說(shuō)Rectangle盡量的包住圖形 且Rectangle的區(qū)域盡量小。這種碰撞檢測(cè)的方法被稱之為多矩形碰撞。 一旦有一個(gè)矩形數(shù)組中的矩形與另外一個(gè)矩形數(shù)組的矩形發(fā)生碰撞就可認(rèn)為發(fā)生了 多矩形碰撞。其中多圓形碰撞也是同樣的道理，只是包裹的圖形區(qū)域是圓形罷了。不過(guò)仔細(xì)思考多矩形碰撞同樣會(huì)有誤差，雖然這種誤差十分小。 像素級(jí)別的碰撞檢測(cè) 像素級(jí)別的碰撞檢測(cè)算得上是最精確的碰撞檢測(cè)方法了。 首先遍歷算出一張位圖所有的像素點(diǎn)坐標(biāo)，然后與另外一張位圖上的所有點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比， 一旦有一個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)相同，就立刻取出這兩個(gè)坐標(biāo)相同的像素點(diǎn)，通過(guò)位運(yùn)算取出這兩個(gè) 像素點(diǎn)的最高位（

6、透明度）進(jìn)行對(duì)比，如果兩個(gè)像素點(diǎn)都是非透明像素則判定這兩張位圖發(fā)生 碰撞。 介紹了像素碰撞之后可以得到兩個(gè)結(jié)論： 1、像素碰撞很精確，不論位圖之間是否帶有透明像素，都可以精確判斷； 2、正是因?yàn)橄袼嘏鲎驳倪@種高精確判定，從而也會(huì)造成代碼效率明顯降低！ 假設(shè)兩張100100 大小的位圖利用像素級(jí)檢測(cè)碰撞，僅是遍歷兩張位圖的像素點(diǎn)就要循環(huán) 1001002=20000 句邏輯代碼；況且還要對(duì)篩選出來(lái)的相同坐標(biāo)的像素點(diǎn)進(jìn)行遍歷對(duì)比其 透明值！這種效率可想而知！ 當(dāng)然，這里的像素碰撞只是大致提供一種思路，肯定還可以進(jìn)行代碼優(yōu)化；但是不論再優(yōu)的 代碼，使用像素級(jí)進(jìn)行碰撞檢測(cè)終會(huì)導(dǎo)致整個(gè)程序的運(yùn)行效率大大降

7、低。因此像素級(jí)別的碰 撞檢測(cè)在游戲開(kāi)發(fā)中是盡量避免使用的！規(guī)則圖形碰撞檢測(cè)2 對(duì)于子彈和障礙物的碰撞檢測(cè)，采用上述第一種方法就可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了，不過(guò)子彈是圓形的 有沒(méi)有更加精確的碰撞檢測(cè)方法呢？也就是實(shí)現(xiàn)圓形和矩形的碰撞檢測(cè)嘛。 這里我們需要簡(jiǎn)單的運(yùn)行下幾何數(shù)學(xué)的知識(shí)，給個(gè)簡(jiǎn)單的圖就會(huì)明白了。 小圓有個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡的線如果和他對(duì)著的正方形的相對(duì)某一象限的邊有焦點(diǎn),那么 就能碰撞,邊就是那一個(gè)象限的邊(還要把圓半徑算進(jìn)去)，具體代碼就不實(shí)現(xiàn)了，讀者可 自己嘗試著去實(shí)現(xiàn)。不規(guī)則圖形碰撞檢測(cè) 這里直接轉(zhuǎn)載一篇文章： 對(duì)于矩形碰撞，很多人都知道。但面對(duì)多邊形圖形，大多數(shù)采用多矩形覆蓋的方式。 但是我

8、不是很喜歡這種方式，我所采用的是利用一個(gè)經(jīng)典算法： SAT 一種可以快速檢測(cè)不規(guī)則的凸多邊形是否碰撞的算法 給出兩個(gè)凸多邊形體，如果我們能找到一個(gè)軸線，使兩物體在此軸線上的投影不重疊，則這 兩個(gè)物體之間沒(méi)有發(fā)生碰撞，這個(gè)軸線叫做Separating Axis（紅色軸線）。 對(duì)于2D來(lái)說(shuō)，紅色線就是垂直與多邊形邊的軸。 因此，如果我們要檢查兩多邊形是否碰撞，就去檢查兩多邊形在每個(gè)所有可能的軸上的投影 是否重疊。1. /檢測(cè)2個(gè)矩形是否發(fā)生碰撞2. 3. /4. 5. /6. 7. publicstaticboolIsIntersect(Vector2A,Vector2B)8. 9. 10. 11

9、. Vector2AX,AY,BX,BY;12. 13. AX=newVector2();14. 15. AY=newVector2();16. 17. BX=newVector2();18. 19. BY=newVector2();20. 21. 22. 23. AX.X=A0.X-A1.X;24. 25. AX.Y=A0.Y-A1.Y;26. 27. AY.X=A0.X-A3.X;28. 29. AY.Y=A0.Y-A3.Y;30. 31. BX.X=B0.X-B1.X;32. 33. BX.Y=B0.Y-B1.Y;34. 35. BY.X=B0.X-B3.X;36. 37. BY.Y=B

10、0.Y-B3.Y;38. 39. /對(duì)于AX上：40. 41. if(Tmp(AX,A,B)returnfalse;42. 43. if(Tmp(AY,A,B)returnfalse;44. 45. if(Tmp(BX,A,B)returnfalse;46. 47. if(Tmp(BY,A,B)returnfalse;48. 49. returntrue;50. 51. 52. 53. 54. 55. privatestaticboolTmp(Vector2IS,Vector2A,Vector2B)56. 57. 58. 59. floatv=newfloat4;60. 61. for(inti=0;i4;i+)62. 63. 64. 65. floattmp=(IS.X*Ai.X+IS.Y*Ai.Y)/(IS.X*IS.X+IS.Y*IS.Y);66. 67. vi=tmp*IS.X*IS.X+tmp*IS.Y*IS.Y;68. 69. 70. 71. floatvv=newfloat4;72. 73. for(inti=0;iMath.Min(Math.Min(vv0,vv1),Math.Min(vv2,vv