如何判断精灵与精灵触碰？

有丘直方 · 发表于 2016-4-27 20:48:02

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就是说，判断一个Sprite对象和另一个Sprite对象的非透明部分的任何像素是否处在了同一坐标，如果判断为true就返回true，否则返回false。

冷峻逸 · 发表于 2016-4-27 21:45:32

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

有丘直方 · 发表于 2016-4-30 21:56:00

本帖最后由有丘直方于 2016-5-1 07:14 编辑

#===============================================================================
# 判断精灵触碰用的脚本
# 目前没有自行测试过。
# 注释有点乱……但是看着方便
#-------------------------------------------------------------------------------
# Sprite 精灵类
#===============================================================================
class Sprite
#-----------------------------------------------------------------------------
# 判断是否接触——按照矩形计算，也是最简单的算法。
# 这个方法是自己最能想到的。
# 返回值：true表示触碰，false表示没有触碰
# 参数：other:判断接触的另外一个精灵
#-----------------------------------------------------------------------------
def touch_rect(other)
self.ox, self.oy = 0 # 首先确保原点在左上角
if self.x.between?(other.x = self.bitmap.width, # 判断self的x坐标是否过于靠右
other.x + other.bitmap.width) # 判断self的x坐标是否过于靠左
# 如果self的x坐标适中，那么继续判断
if self.y.between?(other.y = self.biemap.height, # 与之前相似的办法判断y坐标
other.y + other.bitmap.height, # 同上……
# 如果y坐标适中，那么确定触碰
return true # 返回true
else # 如果y坐标的条件不满足触碰
# 那么确定没有触碰
return false # 返回false
end # y坐标判定结束
else # 如果x坐标的条件不满足触碰
# 同样，确定没有触碰
return false # 返回false
end # x坐标判定结束
end # touch_rect方法定义结束
#-----------------------------------------------------------------------------
# 判断是否接触——按照圆形计算，略微有点复杂，因为涉及到四则运算之外。
# 这个方法是结合了taroxd和冷峻逸的方法想出来的……
# 返回值：true表示触碰，false表示没有触碰
# 参数：other:判断接触的另外一个精灵
#-----------------------------------------------------------------------------
def touch_circle(other)
self.ox, self.oy = 0 # 确保原点在左上角
bool = nil # 先创建一个临时变量，后期返回它
num1 = Math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) # 比较参数1：勾股平方和
num2 = self.bitmap.width / 2 + other.bitmap.width / 2 # 比较参数2：半径和平方
bool = (num1 <= num2) # 进行比较
# 这里其实用到了勾股定理。
# num1其实是在使用勾股定理通过两条直角边来计算斜边
# num2则是利用圆半径永远相等的定理计算圆心的距离
# 那么很显然，如果num1的长度不超过num2，两个精灵就相碰了
return bool # 返回运算结果。
# 令我感到很奇怪的是这个方法的定义居然比touch_rect方法短
end # touch_circle方法定义结束
#-----------------------------------------------------------------------------
# 判断是否接触——按照非透明部分计算，很复杂，效率低。
# 这个方法是冷峻逸最先提出，也是被最先否定的，因为效率太低了
# 返回值：true表示触碰，false表示没有触碰
# 参数：other:判断接触的另外一个精灵
#-----------------------------------------------------------------------------
def touch_opacity(other)
return false unless self.touch_rect(other) # 如果没有矩形触碰则直接返回false
self.ox, self.oy = 0 # 惯例，让原点在左上角
tab1 = Table.new(self.bitmap.width, self.bitmap.height) # 这个二维表格是用来挨个判断不透明度用的
for x in 0...(self.bitmap.width) # 用循环挨个获取像素点的Color
for y in 0...(self.bitmap.height) # 分别用x、y两个临时变量接受像素坐标
tab1[x, y] = (self.bitmap.get_pixel(x, y).alpha > 0) # 在这里获取像素点是否透明
end # 纵向获取结束
end # 横向获取结束
tab2 = Table.new(other.bitmap.width, other.bitmap.height) # 这下轮到了判断触碰的精灵
for x in 0...(other.bitmap.width); for y in 0...(other.bitmap.height) # 循环
tab2[x, y] = (other.bitmap.get_pixel(x, y).alpha > 0) # 在这里获取像素点是否透明
end; end # 颜色获取结束
for x in 0...(self.bitmap.width); for y in 0...(self.bitmap.height) # 循环
if tab1[x, y] and tab2[x, y] # 如果相对于精灵的位置相同的两点都不透明
if self.x + x == other.x + x and self.y + y == other.y + y # 如果相对于游戏程序窗口的位置也相同
# 确定两个精灵相碰
return true # 返回true
end; end # 分歧结束
end # 循环结束
return false # 如果到现在还没有return，确定还没有触碰，返回false
end # touch_opacity方法定义结束
end # Sprite类定义结束
# 因为没有测试，所以能不能正常运行还不知道。不过应该可以了。
# 第三种方法因为用到了很多循环，所以效率很低，不建议使用。

复制代码

class Sprite
def touch_rect(other)
self.ox, self.oy, other.ox, other.oy = 0
return (self.x.between?(
other.x - self.bitmap.width,
other.x + other.bitmap.width
) and
self.y.between?(
other.y - self.biemap.height,
other.y + other.bitmap.height
)
)
end
def touch_circle(other)
return false unless self.touch_rect(other)
self.ox, self.oy, other.ox, other.oy = 0
return (
Math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) <=
self.bitmap.width / 2 + other.bitmap.width / 2
)
end
def touch_opacity(other)
return false unless self.touch_rect(other)
self.ox, self.oy, other.ox, other.oy = 0
tab_self = Table.new(self.bitmap.width, self.bitmap.height)
for x in 0...(self.bitmap.width)
for y in 0...(self.bitmap.height)
tab_self[x, y] = (self.bitmap.get_pixel(x, y).alpha > 0)
end
end
tab_other = Table.new(other.bitmap.width, other.bitmap.height)
for x in 0...(other.bitmap.width)
for y in 0...(other.bitmap.height)
tab_other[x, y] = (other.bitmap.get_pixel(x, y).alpha > 0)
end
end
ary = []
for self_x in 0...(self.bitmap.width)
for self_y in 0...(self.bitmap.height)
for other_x in 0...(other.bitmap.width)
for other_y in 0...(other.bitmap.height)
ary += (tab_self[self_x, self_y] and
tab_other[other_x, other_y] and
self.x + self_x == other.x + other_x and
self.y + self_y == other.y + other_y
)
end
end
end
end
return ary.include?(true)
end
end

复制代码

# 测试代码如下（此代码经过测试，没有BUG）：
class Sprite
def touch_rect(other)
return (self.x.between?(
other.x - self.bitmap.width,
other.x + other.bitmap.width
) and
self.y.between?(
other.y - self.bitmap.height,
other.y + other.bitmap.height
)
)
end
end
module SceneManager
def self.first_scene_class
return Scene_Test
end
end
class Scene_Test < Scene_Base
def start
super
@test = Sprite.new
@test.bitmap = Bitmap.new(32, 32)
@test.bitmap.fill_rect(0, 0, 32, 32, Color.new(255, 0, 0))
@test.y = (640 - 32) / 2
@sprite = Sprite.new
@sprite.bitmap = Bitmap.new(12, 416)
@sprite.bitmap.fill_rect(0, 0, 12, 416, Color.new(255, 255, 255))
@sprite.x = 544 - 12 - 12
end
def update
super
@test.update
@sprite.update
@test.x += 1
if @test.touch_rect(@sprite)
p 'OK.'
SceneManager.goto(Scene_Title)
end
end
def terminate
super
@test.bitmap.dispose
@sprite.bitmap.dispose
@test.dispose
@sprite.dispose
end
end

复制代码

shitake · 发表于 2016-5-3 05:43:20

这槽点满满的代码我都不知从何吐槽起。。。ＯＲＺ
先不说楼主的整体思路就有问题了，代码中的各种语法错误就有不少。。。贴代码前能自己先跑一边么，这连解释器都过不了的代码竟然还能测试，还能测试成功ORZ

我就只说说楼主的第三个代码框里的touch_rect这个方法吧。。。

我们把问题稍微简化一下，假定sprite的width和sprite.bitmap.width相等，height等同。
然后把sprite什么的都扔掉不管，整个问题可以简化为两个rect的碰撞检测的问题，换算到数学上就是两个齐轴矩形是否相交。
再进一步，我们只考虑单个轴方向上碰撞（这里看X轴）的情况（x和y轴的判别方法同理）。

根据楼主的代码，得出如下的简化代码：

RUBY 代码复制

# 一个rect差不多是如下这样的结构体
rect = Struct.new(:x, :y, :w, :h)
 
# 转换过后的touch_rect方法
def touch_rect(rect1, rect2)
    rect1.x.between?(rect2.x - rect1.w, rect2.x + rect1.w)
end

# 一个rect差不多是如下这样的结构体


rect = Struct.new(:x, :y, :w, :h)


 


# 转换过后的touch_rect方法


def touch_rect(rect1, rect2)


    rect1.x.between?(rect2.x - rect1.w, rect2.x + rect1.w)


end

可以看出楼主的判别方法是判断rect1的x坐标是否在rect2.x±rect1.w这个区间内。

那么上动图：

在这里，点A、B所构成的区间即为rect1，点C、D所构成的区间为rect2，而虚线E、F则表示的是rect2.x±rect1.w这个判别区间。
从动图来看，前半部份并没问题，但是当rect1进入灰色区域时，问题就出现了，这时点A早就出了判别区间，这时会认为rect1和rect2并没发生碰撞，但是实际上rect1的一大半部分还在rect2内！真正的碰撞结束应该是当点A离开C、D区间！

而楼主在第三个代码框内的所谓的test只能说是没考虑全部情况的错误测试。（很明显代码中@sprite.width小于@test.width）

最简单的矩形碰撞都有问题了，其余的我就不说了。

实际上楼主所描述的问题是游戏开发中很重要的一大块——物理引擎的核心部分包围盒碰撞检测问题。
而一般包围盒碰撞检测的代码也不会直接放到sprite这样的基础渲染对象里（降低代码耦合）。

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