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JS/HTML5游戏常用算法之碰撞检测包围盒检测算法详解【圆形情况】

2018-12-13 20:03 1291 查看

本文实例讲述了JS/HTML5游戏常用算法之碰撞检测包围盒检测算法。分享给大家供大家参考，具体如下：

检测物体碰撞实际上是需要检测物体是否相交，而实际应用中物体的形状大小各异，如果直接对物体的边缘进行碰撞检测，实际计算过程的代价非常高昂。如果物体的数量太多，比如像网络游戏中，通常少则几千用户，多则上万、几十万用户同时在线，而这些碰撞都要通过服务器检测，这样计算的消耗，即使是大型服务器也会崩溃，所以通常不需要十分精确的碰撞检测情况下，使用包围盒算法，即把物体放在一个多边形中，这个多边形就是包围盒。

基于这样一个概念，通常情况下我们就使用了最简单的几种多边形，比如圆形、矩形等。

先来看看如何使用圆形包围盒算法，圆形包围盒算法就是使用圆形作为包围盒将物体包围起来，检测的时候只需要检测两个圆形是否碰撞即可。检测圆形的碰撞比较容易，假设圆 A 的坐标(x1, y1)，半径是 r1，圆 B 的坐标(x2, y2)，半径是 r2，则如果满足不等式(y2−y1)2+(x2−x1)2≤(r1+r2)2则表示两个圆发生了碰撞，其实就是圆心之间的距离小于两个圆的半径之和即可，由于计算距离需要用到开方运算，效率较低，所以直接比较距离的平方。

关键代码：

function hitTest( source, target ) {
/* 源物体和目标物体都包含 x, y 以及 width, height */
return !(
Math.pow((source.x - target.x),2) + Math.pow((source.y - target.y),2) > Math.pow((source.r + target.r),2)
);
}

完整示例代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=0">
<meta charset="UTF-8">
<title>盒包围碰撞算法-圆形</title>
<style>
#stage {
border: 1px solid lightgray;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>是否碰撞：<span class="hitTest">否</span></h1>
<canvas id="stage"></canvas>
</body>
<script>
window.onload = function () {
var stage = document.querySelector('#stage'),
ctx = stage.getContext('2d');
stage.width = 400;
stage.height = 400;
document.onkeydown = function (event) {
var e = event || window.event || arguments.callee.caller.arguments[0];
//根据地图数组碰撞将测
switch (e.keyCode) {
case 37:
console.log("Left");
if (balls[0].x > 0) {
balls[0].x -= 2;
}
break;
case 38:
console.log("Top");
if (balls[0].y > 0) {
balls[0].y -= 2;
}
break;
case 39:
console.log("Right");
if (balls[0].x < stage.width) {
balls[0].x += 2;
}
break;
case 40:
console.log("Bottom");
if (balls[0].y < stage.height) {
balls[0].y += 2;
}
break;
default:
return false;
}
};
stage.addEventListener('click', function (event) {
var x = event.clientX - stage.getBoundingClientRect().left;
var y = event.clientY - stage.getBoundingClientRect().top;
balls[0].x = x - balls[0].r/2;
balls[0].y = y - balls[0].r/2;
});
var player = {
x: stage.width / 2 - 20,
y: stage.height / 2 - 20,
r: 40,
c: "red"
},balls = [];
balls.push(player);
for (var i = 0; i < 10; i++) {
var ball = {
x: 60 * i,
y: 60 * i,
r: 40,
c: "blue"
};
balls.push(ball);
}
function createBall(x, y, r, c) {
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = c;
ctx.arc(x, y, r, 0, Math.PI*2);
ctx.fill();
}
function hitTest( source, target ) {
/* 源物体和目标物体都包含 x, y 以及 width, height */
return !(
Math.pow((source.x - target.x),2) + Math.pow((source.y - target.y),2) > Math.pow((source.r + target.r),2)
);
}
function update() {
ctx.globalAlpha=1;
ctx.clearRect(0, 0, 400, 400);
document.querySelector('.hitTest').innerHTML = "否";
for (var i = 1, len = balls.length; i < len; i++) {
createBall(balls[i].x, balls[i].y, balls[i].r, balls[i].c);
var flag = hitTest(balls[0],balls[i]);
if(flag){
document.querySelector('.hitTest').innerHTML = "是";
ctx.globalAlpha=0.5;
}
}
createBall(balls[0].x, balls[0].y, balls[0].r, balls[0].c);
requestAnimationFrame(update);
}
update();
};
</script>
</html>

这里使用在线HTML/CSS/JavaScript代码运行工具：http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun 测试上述代码运行结果如下：

github地址：https://github.com/krapnikkk/JS-gameMathematics

更多关于JavaScript相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《JavaScript数学运算用法总结》、《JavaScript数据结构与算法技巧总结》、《JavaScript数组操作技巧总结》、《JavaScript排序算法总结》、《JavaScript遍历算法与技巧总结》、《JavaScript查找算法技巧总结》及《JavaScript错误与调试技巧总结》

希望本文所述对大家JavaScript程序设计有所帮助。

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