球击球时改变角度

Posted 2023-03-10

【中文标题】球击球时改变角度

【英文标题】：Changing angle when ball hits paddle

【发布时间】：2009-06-18 15:29:13

【问题描述】：

我想根据球击中球拍的位置以一定角度偏转球。现在，我只改变 y 坐标，这会导致无意义的偏转。它会倾斜，但与桨的撞击位置无关。我想要更有趣的东西。速度、动量、质量和其他因素不需要考虑。只是角度取决于桨的撞击位置。我读过这个Not a number error (NAN) doing collision detection in an iphone app，但对于我正在寻找的东西来说似乎过于复杂。有没有更简单的方法来计算挠度？

对象是两个 UIImageViews。

【参考方案1】：

嗯，没有什么现实的，但你可以做一些事情，这样外向角度只取决于它击中的桨上的位置。

我从来没有做过任何 iPhone 或客观的 C 编码，所以我只会用伪/C 代码写一些东西。

首先我要计算速度，也就是速度向量的长度，或者：

double speed = sqrt(velX * velX + velY * velY); // trigonometry, a^2 + o^2 = h^2

然后我们想根据我们击球的位置来计算新的角度。我将假设您将 X 碰撞存储在 ImpactX 中，并将桨的长度存储在 paddleLength 中。这样我们就可以计算出外角。首先让我们弄清楚如何计算范围，以便我们得到一个介于 -1 和 1 之间的值。

double proportionOfPaddle = impactX / (double) paddleLength; // between 0 and 1
double impactRange = proportionOfPaddle * 2 - 1; // adjust to -1 and 1

假设我们不想将球完全偏向一边，或 90 度，因为这样很难恢复。由于我将使用 ImpactRange 作为新的 velY，因此我将其缩小到 -0.9 到 0.9。

impactRange = impactRange * 0.9;

现在我们需要计算 velX 以使速度保持不变。

double newVelX = impactRange;
double newVelY = sqrt(speed * speed - newVelX * newVelX); // trigonometry again

现在您返回 newVelX 和 newVelY 并且您有一个与影响和速度相关的反弹。

祝你好运！

（很可能是这里的错误，我可能已经颠倒了 X 或 Y，但我希望你能大致了解）。

编辑：添加一些关于获得 ImpactX 的想法。

假设你有 ball.center.x 和 paddle.center.x（不知道你怎么称呼它，但假设 paddle.center.x 会给我们桨的中心）我们应该能够从中计算影响范围。

我们还需要球的半径（我假设 ball.width 为直径）和桨的大小（paddle.width？）。

int ballPaddleDiff = paddle.center.x - ball.center.x;
int totalRange = paddle.width + ball.width;

ballPaddleDiff 的最小值是当球刚刚接触到球拍的一侧时。那 ballPaddleDiff 将是 paddle.width/2 + ball.width/2。因此，新的 ImpactRange 将是

double impactRange = ballPaddleDiff / (double) totalRange / 2;

您可能应该检查 ImpactRange，使其实际上在 -1 和 1 之间，这样球就不会射向星星或其他东西。

【讨论】：

太棒了！这很容易启动和运行。我不存储 ImpactX 值。我只是检查球是否在桨的矩形中并反转ball.center.y。我尝试将ball.center.x 用于impactX，但有时球会撞到边缘并直接弹起。你是如何计算 ImpactX 的？

【参考方案2】：

你不一定想要现实，你想要有趣。这些并不总是相同的。如果你想要逼真，你不能丢掉速度、动量、质量等。在正常的乒乓球比赛中，击球点并不重要，没有网球拍上的甜蜜点.

开发一个数学函数，该函数将返回一个输出向量，或一个速度和一个单位向量，表示球的输出角度和速度，给出输入角度、速度、球拍上的撞击点和球拍的速度.

我们已经期望输出角度 = -1 * 输入角度。输出速度也应为 -1 * 输入速度。因此，如果您想混合使用，请调整它们。您可以增加与桨中心距离成比例的输出角度。您还可以增加与桨击中时的速度成比例的角度或速度。

有很多方法可以做到这一点，所以我不能确切地告诉你你会使用什么功能，你必须通过测试和玩来弄清楚。如果您仍需要更多信息，请为您的问题添加更多细节。

【讨论】：

谢谢。我已经编辑了这个问题以反映“有趣”而不是现实，你是对的。但仍然希望获得一些关于设置代码的建议。正如 OP 中提到的，我想按照更简单的方式进行计算。

【参考方案3】：

以下代码（C++，但很容易转换为 ObjC），采用传入的 2D 矢量并根据表面法线（乒乓球拍的脸）反射它。

您可以通过随机化一个偏移量来添加一些随机的“有趣因素”，该偏移量可以应用于“标量”——以改变速度，或应用于表面法线，以改变反射角度。

我在我的 iPhone 项目中使用它，它工作正常 :)

void vec2ReflectScalar(vec2& vResult, const vec2& v1, const vec2& normal, float scalar)

    vec2  _2ndotvn;
    float dotVal = vec2DotProduct(v1, normal); 

    vec2Scale(_2ndotvn, normal, scalar * 2.f * dotVal);
    vec2Subtract(vResult, v1, _2ndotvn); 


void vec2Reflect(vec2& vResult, const vec2& v1, const vec2& normal)

    vec2ReflectScalar(vResult, v1, normal, 1.f);