降维检测物体碰撞

Posted 2020-08-23

 

最近了解了一种用 扫描线算法检测碰撞 的流程

原来不是叫扫描线算法。。。

 

拿 2D 游戏，游戏中的物体都是 AABB 盒来说（3D 游戏也是可以用这种方式的。2D 游戏分成 x、y 两个维度，3D 分成 x、y、z 三个维度）
　　1 首先以 x 轴 方向列一条直线 line，将所有的物体都投影到该直线上，于是每个物体在 line 上都映射成一条线段，有 起点 start、终点 end。
　　2 将这些数据存成一个结构体 struct，包含下面字段：
　　　　startPos、endPos、objectId
　　3 将所有数据存放到一个数组 xLineList 中，然后根据 startPos 从小到大进行快排
　　4 用如下方式遍历数组：
　　totalCount = xLineList.length
　　for i=0; i<totalCount; ++i
　　　　for j=i; j<totalCount; ++j
　　　　　　if objectI.endPos <= objectJ.startPos
　　　　　　　　//i 和 j 在 x 轴方向上有碰撞
　　　　　　else
　　　　　　　　break;
　　用上述方法拿到了 x 轴上所有相交的物体，在记录碰撞对的时候，静态物体之间的碰撞是可以忽略的，只有 dynamic 和 dynamic 或者 dynamic 和 static 之间的碰撞才有记录的必要，能省就省。用类似的方式拿到 y 轴上所有相交的物体。两个方向上同时相交的则表示在 游戏中发生了碰撞。

　　算法时间复杂度理论上是 n*n，但是实际上不会有这么高，一般游戏中，物体相对稀疏，所以很容易就会跳出内层循环。

　　当物体移动时，为了避免重新做一遍投影操作，可以直接用二分查找在 xLineList 中查找，然后修改 start、end。也可以用额外的一个 map 来维护每个 struct 在数组中的下标。因为列表基本上是有序的，所以再次排序时，时间复杂度很低。

 

 

 　　其他诸如四叉树、八叉树，最大包围盒树，二维空间划分 BSP，格子划分法等，都可以用来做碰撞检测，但是复杂度上并没有特殊的优势，实现起来复杂度倒是高了不少。如果有特殊的需求倒是可以使用。