Colisões entre objetos do jogo e no chão com relação a gravidade?

Question

Como fazer jogos com gravidade lidar com a relação entre mover coisas como jogadores, monstros, ou objectos e o chão? É o jogador constantemente "cair" no chão e estar recuperou-se?

Duas maneiras de reagir a colisões que eu encontrei estão se movendo o jogador de volta ao seu local anterior antes da colisão, e testar a nova posição antes de passar para ver se ele iria resultar em uma colisão, mas eu não vejo como qualquer um destes pode lidar com uma plataforma que está a subir para cima e precisa ser capaz de levantar o jogador. Eu estou olhando para isso de uma perspectiva de design 2D jogo, mas eu imagino que o mesmo problema ocorre em design de jogos 3D. Alguma dica? Todas as referências que eu deveria verificar? Obrigado.

Answer 1

Você pode querer verificar para fora de GameDev.net gravidade FAQs para alguns informações básicas.

Uma vez que você está fazendo um jogo e não uma física modelador de alta precisão do que nós podemos se safar fazendo integrações Euler . Se a sua necessidade de precisão aumenta o método de integração popular, mais que vejo usado é um Runge-Kutta (RK4 ) integração. Você provavelmente não vai precisar deles para um jogo simples, mas eles definitivamente são usados ??na simulação de física mais avançada e jogos 3D. A desvantagem com o uso de RK4 é ligeiramente maior complexidade e ligeiramente mais lenta. É porém muito preciso, mas por agora, vamos ficar com boa ole Euler.

Eu fiz uma pergunta semelhante, " Como fazer Eu aplico a gravidade para minha saltando jogo de bola ", e tem várias respostas boas. A primeira coisa que você vai fazer é escolher uma constante de gravidade arbitrário para o seu jogo. Na minha aplicação bola quicando eu uso uma constante gravidade padrão de 2000px / s. Você vai querer jogar com esta constante gravidade para obter o efeito desejado para o seu jogo particular.

Em seguida, você quer ter certeza de que você está tornando o seu jogo e atualizar seu jogo de objetos de forma independente. Isso é para evitar que seus objetos no jogo de se mover muito rápido em computadores rápidos e lentos em computadores lentos. Você quer que a física e velocidade com que os objetos se movem em torno de ser independente da velocidade do computador. Um bom artigo sobre isso é jogo de física: Corrigir o seu timestep .

Então, como vamos fazer isso? Você mantém o controle de quanto tempo se passou desde a última chamada para o método Update. Eu criei 2 threads, embora não seja diretamente necessário. Eu tenho um fio de atualização do jogo e um fio de renderização. Os controles de rosca atualização atualizando o no jogo de objetos posições. O fio atualização sabe quando foi anterior chamado, o tempo atual e de que calcula o tempo decorrido desde o método de atualização foi chamado.

Para aplicar gravidade que irá juntar-se a velocidade Y do nosso objeto de nossa constante gravidade multiplicada pelo tempo decorrido.

private long previousTime = System.currentTimeMillis();
private long currentTime = previousTime;

public void updateGame()
{
    currentTime = System.currentTimeMillis();
    float elapsedSeconds = (currentTime - previousTime) / 1000f; 

    foreach(GameObject gameObject in gameObjects)
    {
        // Apply gravity to velocity vector
        gameObject.velocity.y += (gravityConstant * elapsedSeconds); 

        // Move objects x/y position based off it's velocity vector
        gameObject.position.x += (gameObject.velocity.x * elapsedSeconds); 
        gameObject.position.y += (gameObject.velocity.y * elapsedSeconds);

    }

    checkCollisions();

    previousTime = currentTime;
}

Isso vai mover todos os seus objetos com base em seu vetor velocidade do e aplicar a gravidade para eles com base em sua constante gravidade. O melhor de tudo ele faz isso independentemente da velocidade de computadores!

Para responder à sua outra pergunta, sim os objetos terá constantemente a "força" da gravidade sobre sua y vetor. Por isso, será constantemente colidindo com o chão. No entanto, uma coisa que você quer fazer é usar um valor Epsilon para, eventualmente, trazer a sua velocidade de gameObject a zero. Então, durante a detecção de colisão, como parte de seu processo de poda normalmente você pode ignorar a verificação se um objeto não-movimento é colidir com qualquer coisa (não vice-versa embora!).

O que eu gostaria de fazer com colisões é assim que eu encontrar objetos em colisão (penetrando uns aos outros), eu vou empurrá-los para além de sua distância de tradução mínimo (MTD) que os separa. Esta etapa é fundamental caso contrário você terá o bug freqüentemente visto em jogos de objetos "preso" em conjunto jitterly movendo. Uma vez que eles são separados eu calculo a minha resposta colisão.

Usando este método ele vai funcionar bem no seu cenário descrito de uma plataforma elevatória. A plataforma vai continuar a subir, a gameObject vai separar-se usando o MTD entre si ea plataforma e vai naturalmente subir com ele.

Se yOU precisar de ajuda na resposta colisão Eu sugeriria olhar:

• para detecção de colisão bola e manipulação (inclui fonte)
• 2D colisões sem trigonometry.pdf
• Adicionando detecção de colisão
• GameDev.net Fóruns!

Answer 2

Uma abordagem utilizada em alguns jogos é para enganar: temos um estado separado para caminhar vs no ar. Embora curta, o motor de jogo pode determinar a inclinação do ser superfície se aproximou e, se não for muito íngreme, mover o personagem na direção da superfície, bem como dando ao personagem o bom posicionamento vertical em relação à superfície.

Como para a física, estou me tornando um fã de integração Verlet conforme descrito no Gamasutra : Caráter avançado Física . Simplifica equações de atualização física (não tem que manter o controle de velocidade!) E simplifica colisões (não tem que ajustar a velocidade!). Dito isto, ele tem algumas nuances se você precisar de precisão.

Answer 3

Um dos mais livros completos sobre este assunto é em tempo real Detecção de Colisão por Christer Ericson . Ele tem um companheiro blogue também. Eric Lengyel é Matemática para o jogo 3D Programação e Computação Gráfica é útil também.

Answer 4

Estou não especificamente um programador de jogos, mas este é o meu entendimento:

• Em um mundo ideal, com uma "taxa de quadros infinita", você detectar a colisão precisamente no momento em que ocorreu, e usar um pouco de física padrão para modelar as novas velocidades e acelerações dos órgãos após a colisão (veja um padrão de mecânica do ensino médio livros didáticos, ou vários livros intitulada coisas como "Física para Jogos Programadores")
• Na realidade, porque você tem uma taxa de quadros fixos e, portanto, corpos só se movem com uma certa granularidade, você geralmente precisa adicionar um truque extra, tais como calcular com antecedência o caminho relativo que os corpos vão viajar no próximo quadro e vendo se qualquer um dos caminhos cruzam
• se eles se cruzam, então o ponto de intersecção na verdade será um estimativa , mas um pouco imprecisa, do ponto em que os corpos realmente teria colidido; então você tem a opção de não se importar e tendo essa estimativa como o ponto de intersecção e linearmente interpolação para obter as velocidades no ponto de colisão, ou fazer um cálculo mais preciso agora que você descobriu que eles vão se cruzam, para obter o real / ponto de tempo / velocidades de colisão

Answer 5

Além de modelar as colisões, uma boa abordagem é também modelar transferências contínuas de energia (ou impulso, ou apenas a velocidade, dependendo da complexidade do seu simulação). Quando o jogador está de pé sobre uma plataforma, armazenar essas informações no objeto que representa a plataforma, e toda vez que a velocidade do objeto é ajustada você pode aplicar diretamente que a mudança para o jogador desta forma vinculado ou outros objetos.