如何创建将某个实体移动到某个位置的方向向量答案

【问题标题】：How to create a directional vector that moves a certain entity to a certain location如何创建将某个实体移动到某个位置的方向向量
【发布时间】：2021-05-29 13:17:29
【问题描述】：

一般说明：

我正在构建这个游戏，我必须将某个球移动到一个位置，具体取决于旋转面向的位置，基本上背景中有一堆块和一些障碍物，并且实施了碰撞检测算法，因此球在碰撞时会返回其原始位置

问题：

我需要用方向矢量移动球，但我不知道该怎么做，我一直按住空格键移动，但我希望它在单击空格键时自行移动用一个方向向量

目标：

再一次，我希望它在单击空格键时通过方向矢量自行移动。碰撞时，我想让球反射到相反的角度，想象你把一个球扔到一面墙上，然后它又跑到另一面墙上，然后最终停下来，这怎么可能？

代码：

void collisionDetection(Entity* ball, Entity* block)
{
    //Collision detection function
    //Radius
    const float blockRadius = 5.0f;
    const float ballRadius = 2.0f;

        //block coords
        float xBlock = block.GetX;
        float yBlock = block.GetY;
        float zBlock = block.GetZ;

        //ball coords
        float xBall, yBall, zBall;
        xBall = ball.GetX;
        yBall = ball.GetY;
        zBall = ball.GetZ;

        //max boundaries + radius
        float xMax, yMax, zMax;
        xMax = xBall + blockRadius + ballRadius;
        yMax = yBall + blockRadius + ballRadius;
        zMax = zBall + blockRadius + ballRadius;

        //min boundaries - radius
        float xMin, yMin, zMin;
        xMin = xBall - blockRadius - ballRadius;
        yMin = yBall - blockRadius - ballRadius;
        zMin = zBall - blockRadius - ballRadius;


        //main process
if ((xBlock > xMin && xBlock < xMax) && (yBlock > yMin && yBlock < yMax) && (zBlock > zMin && zBlock < zMax))
        {
            ball.SetPosition(0, 2, 0);
        }
    }

void main()
{
//Blocks
std::vector<Entity*> blocks; //Declaring a vector for the blocks
float xPosition = -55; //Initial position of the wall of blocks

//For loop that automatically renders the blocks & puts them in place with proper distance between them
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        blocks.push_back(blockEntity.Spawn(xPosition, 5, 120));
        xPosition += 12; //incrementing the value of x so the blocks generate with proper distance between them
    }

ballEntity.Spawn(0, 2, 0);

if(Key_(Space).isHeld)
{
ball.MoveZ(0.3f);
}

//Detecting the collision
for (Entity* block : blocks)
        {
                collisionDetection(ball, block);
        }
}

【问题讨论】：

你的问题有两个部分，加上你的目标的第三部分。 1) "用方向向量移动球"; 2) 响应空格键； 3) 响应碰撞。你应该一次只做一个部分。一种可能性是（尝试）让球一直移动，而不管输入如何。完成后，您可以继续添加基于用户输入的触发机制或处理冲突。

标签： c++ vector game-physics stdvector game-development

【解决方案1】：

假设球的位置将由一个二维向量表示，记为 P。

P = [P1, P2]

要在 2D 平面上移动这个 P，你需要一种推力或力或任何改变你的矢量位置并产生一个新矢量作为位置的东西：

P#1 = P#0 + Vchange

P#1：T=1 的位置； P#0：T=0 处的位置。

现在

    // imagine your ball started with certain position
    if(Key_(Space).isClicked)
    {
       while(condition) { // condition for your game to keep running
          // Start 
          ball.Move(vector(...)) // vector of change
          for (Entity* block : blocks)
          {
                if (collisionDetection(ball, block))
                {
                   ball.Move(vector(...)) // vector of opposite direction to flee the collision
                }
          } 
       }
    }

更多灵感：

【讨论】：

【解决方案2】：

也许是牛顿方程？该实体具有速度、加速度（y 方向为 -9.81 m/s^2）。等式到位后，您可以计算速度的各个分量（x、y 和 z）并相应地更新每个分量（简单的三角计算）。

单击空格键后，您只需应用加速并更新值即可。您需要不断更新调用以匹配 FPS 的 Draw()/Update() 函数中的值。因此，您需要一个 main 循环，该循环在一秒钟内多次调用 Draw() 或 Update() 函数。通用模板可以是 -

while(true) {
  // run at 120FPS, per cycle budget ~8.3ms
  long long start_time = getCurrentTimeNano();
  ReadInput();
  Update();
  DetectCollisions();
  Draw();
  long long budget_used = getCurrentTimeNano() - start_time;
  sleep(clamp(8300000LL - budget_used, 0LL, 8300000LL));
}

在检测到碰撞并获得发生碰撞的球体上的点后，您可以计算垂直于该点的法向量，该点朝外。现在您可以申请做同样的事情（计算单个组件并不断更新）。

更好的方法是有一个模型矩阵，其中包含实体的平移、旋转信息，一个将这些坐标映射到相机视图（1，-1 之间）的视图矩阵，最后是一个投影矩阵（正交/透视）。

如果你想更好地理解数学，可以查看this link。

【讨论】：