Swift + Physics：碰撞时错误的角度计算

Posted 2023-03-10

【中文标题】Swift + Physics：碰撞时错误的角度计算

【英文标题】：Swift + Physics: Wrong angle calculation on collision

【发布时间】：2016-08-07 15:46:05

【问题描述】：

我有一个简单的SpriteKit 应用程序，带有墙壁和球。两者都使用SKPhysicsBody 设置。

当我在一个方向上施加力时，我希望球在碰撞时以相同的角度在墙壁上反射，但方向相反。

但有时我看到的角度很奇怪。我玩了很多 physicsBody 属性，但无法修复它。有时第一次反射看起来不错，但第三次或第六次，有时第一次反射的角度不对。

我从不同的帖子中读到，人们有点自我计算“正确的方向”。但我无法想象SpriteKits 物理引擎无法做到这一点。

查看我附上的图片以了解我的意思。有人可以帮忙吗？我不想开始使用 Box2d for Swift，因为这看起来对我来说太难集成到 Swift 中了。

这是我的 GameScene.swift 文件中的 physicsWorld init，我的所有元素都添加到该文件中：

self.physicsWorld.gravity = CGVectorMake(0, 0)

添加我所有的代码太多了，所以我添加了重要的部分。希望它足以进行分析。球、墙等所有元素都是SKSpriteNode的

这是球的physicsBody 代码：

self.physicsBody = SKPhysicsBody(circleOfRadius: Constants.Config.playersize+self.node.lineWidth)
self.physicsBody?.restitution = 1
self.physicsBody?.friction = 0
self.physicsBody?.linearDamping = 1
self.physicsBody?.allowsRotation = false
self.physicsBody?.categoryBitMask = Constants.Config.PhysicsCategory.Player
self.physicsBody?.collisionBitMask = Constants.Config.PhysicsCategory.Wall | Constants.Config.PhysicsCategory.Enemy
self.physicsBody?.contactTestBitMask = Constants.Config.PhysicsCategory.Wall | Constants.Config.PhysicsCategory.Enemy

这是墙壁的物理体：

el = SKSpriteNode(color: UIColor.blueColor(), size: CGSize(width: Constants.Config.wallsize, height: Constants.Config.wallsize))
el.physicsBody = SKPhysicsBody(rectangleOfSize: CGSize(width: Constants.Config.wallsize, height: Constants.Config.wallsize))
el.physicsBody?.dynamic = false
el.physicsBody?.categoryBitMask = Constants.Config.PhysicsCategory.Wall
el.physicsBody?.collisionBitMask = Constants.Config.PhysicsCategory.Player
el.physicsBody?.contactTestBitMask = Constants.Config.PhysicsCategory.Player

最后我只是在球 physicsBody 上调用 applyImpulse 函数，让它在物理模拟中移动。

还请检查我附加的第二张图片/gif。它显示了一个简单的 skphysics 应用程序的边缘碰撞问题，没有任何特殊的参数化。只是一个带有球的矩形和一个作为脉冲应用的向量。

这是我使用 appzYourLife 解决方案的完整非工作代码。

class GameScene: SKScene 
private var ball:SKShapeNode!
override func didMoveToView(view: SKView) 
    let screen = UIScreen.mainScreen().bounds
    let p = UIBezierPath()
    p.moveToPoint(CGPointMake(0,0))
    p.addLineToPoint(CGPointMake(screen.width,0))
    p.addLineToPoint(CGPointMake(screen.width, screen.height))
    p.addLineToPoint(CGPointMake(0,screen.height))
    p.closePath()
    let shape = SKShapeNode(path: p.CGPath)
    shape.physicsBody = SKPhysicsBody(edgeLoopFromPath: p.CGPath)
    shape.physicsBody?.affectedByGravity = false
    shape.physicsBody?.dynamic = false
    shape.strokeColor = UIColor.blackColor()

    self.addChild(shape)

    ball = SKShapeNode(circleOfRadius: 17)
    ball.name = "player"
    ball.position = CGPoint(x: 20, y: 20)
    ball.fillColor = UIColor.yellowColor()
    ball.physicsBody = SKPhysicsBody(circleOfRadius: 17)
    ball.physicsBody?.angularDamping = 0
    ball.physicsBody?.linearDamping = 0
    ball.physicsBody?.restitution = 1
    ball.physicsBody?.friction = 0
    ball.physicsBody?.allowsRotation = false

    self.addChild(ball)
    self.ball.physicsBody?.applyImpulse(CGVector(dx: 2.4, dy: 9.7))

我刚刚意识到我的球精灵的质量和密度为零。为什么？即使设置它也保持为零。

【问题讨论】：

你能提供任何代码吗？

只是添加了一些代码，添加所有代码会太多，所有其他部分都是我的游戏和关卡层处理（作为 SKNode 的），我将元素放在其中，最后放在 GameScene 上。

我想知道是否没有对矩形墙的外侧进行碰撞，因为墙是体积矩形。也许使用bodyWithEdgeLoopFromRect 而不是rectangleOfSize？

Ok 将墙壁的 rectangleOfSize 更改为 edgeLoopF​​romRect。球的行为仍然相同。这不应该影响计算方式，因为这两种类型都是碰撞应该使用的实体。

【参考方案1】：

Since i cannot imagine this is some unknown bug in SpriteKits physics engine, 
i very hope someone can help me here as this is a full stopper for me.

这是 SpriteKits 物理引擎中的一个（已知）错误。但有时只使用值会使这个错误消失 - 例如，尝试在每次撞墙时改变球的速度（即使是很小的值）。

此处列出了其他解决方案： SpriteKit physics in Swift - Ball slides against wall instead of reflecting

（和你一样的问题，从 2014 年开始，仍然没有解决..）

【讨论】：

spritekits引擎是box2d是真的吗？

不，不同的引擎。使用 box2d 将消除此错误

使用 Box2D 消除了这个错误。这是真的，所以我至少为这个应用程序采用了 Box2D 的方式。希望苹果能尽快修复它。

@Roee84 你认为这是关闭轴的子弹物理吗？

【参考方案2】：

SpriteKit 工作正常

我创建了一个简单的项目，它运行良好。

问题

正如 @Sulthan 已经在评论中建议的那样，我认为您代码中的问题是这一行

el.physicsBody = SKPhysicsBody(rectangleOfSize: CGSize(width: Constants.Config.wallsize, height: Constants.Config.wallsize))

这里不是为您的场景创建物理边界，而是创建一个矩形物理体，它与Ball 的物理体重叠，从而产生不切实际的行为。

为了创建场景的物理边界，我只是使用了这个

physicsBody = SKPhysicsBody(edgeLoopFromRect: frame)

完整代码

顺便说一下，这是我项目的完整代码

class GameScene: SKScene 
    override func didMoveToView(view: SKView) 
        let ball = Ball()
        ball.position = CGPoint(x:frame.midX, y:frame.midY)
        addChild(ball)
        physicsBody = SKPhysicsBody(edgeLoopFromRect: frame)
        ball.physicsBody!.applyImpulse(CGVector(dx:50, dy:70))
        physicsWorld.gravity = CGVector(dx:0, dy:0)
    


class Ball: SKSpriteNode 

    init() 
        let texture = SKTexture(imageNamed: "ball")
        super.init(texture: texture, color: .clearColor(), size: texture.size())

        let physicsBody = SKPhysicsBody(circleOfRadius: texture.size().width/2)
        physicsBody.restitution = 1
        physicsBody.friction = 0
        physicsBody.linearDamping = 0
        physicsBody.allowsRotation = false
        self.physicsBody = physicsBody
    

    required init?(coder aDecoder: NSCoder) 
        fatalError("init(coder:) has not been implemented")
    

我还在GameViewController.swift 中使用了scene.scaleMode = .ResizeFill。

【讨论】：

嗯，这是我一周前告诉他的，他说什么都没有改变 :) 我会告诉你实际创建一个演示的要点。

@Sulthan：嗨，你是对的，我没有注意到你的评论。我在回答中添加了对您评论的引用。

谢谢，我会尽快尝试。有人告诉我这是一个错误。无论如何，一旦它起作用，我会尝试将其标记为解决方案。

我使用 appzYourLife 解决方案添加了完整的 GameScene.swift 代码。还是行不通。这里有什么问题？顺便说一句，我之前在代码中使用的矩形块是可以的，因为我在场景中使用了这个绘制墙块，所以肯定没有重叠。但无论如何，即使我使用你的想法的第二个代码块也不适合我，同样的行为。

@NovumCoder：当施加在 x 上的脉冲低于6.0 时，似乎会发生这种情况。可以改成self.ball.physicsBody?.applyImpulse(CGVector(dx: 6.5, dy: 9.7))，别忘了去掉重力physicsWorld.gravity = CGVector(dx:0, dy:0)