在 Swift 游戏中处理圆-圆碰撞的最佳方法是什么？

Question

我正在用 SpriteKit 制作一个类似于 Air Hockey 的 Swift 游戏。

当球被球员的木槌击打时，我正在尝试对球施加准确/预期的“脉冲”。

我可以访问玩家的速度。通过使用func didBegin(_ contact: SKPhysicsContact)，我还可以在两个圆之间进行准确的碰撞检测。此外，我还根据球击中玩家槌的位置确定了球应该反弹的预期方向（因为它是一个圆圈，所以这个方向可能与您通过查看玩家的 dx 和 dy 所期望的不同。）

这是我目前正在做的，但感觉有点不自然和不正常：

    func didBegin(_ contact: SKPhysicsContact)
    {
        if (contact.bodyA.categoryBitMask == BodyType.ball.rawValue && contact.bodyB.categoryBitMask == BodyType.player.rawValue) && (contact.bodyA.contactTestBitMask == 25 || contact.bodyB.contactTestBitMask == 25) && bottomTouchForCollision == true
        {
            ball!.physicsBody!.applyImpulse(CGVector(dx: CGFloat(UserDefaults.standard.float(forKey: "BottomVelocity")) * contact.contactNormal.dx, dy: CGFloat(UserDefaults.standard.float(forKey: "BottomVelocity")) * contact.contactNormal.dy))
        }
    }

什么是对球产生准确且反应灵敏的冲动的最佳方法。我认为仅仅依靠contact.contactNormal.dy 的方向感觉不自然，因为如果玩家的圆圈在一个地方不动，这是预期的方向。我已经为这个问题苦苦挣扎了好几个星期，不知道如何最好地解决它。代码解释表示赞赏，但任何事情都有帮助。

我以类似的方式提出了这个问题，并收到了回复：

“考虑球撞击静止木槌的情况。它会以相同的速度反射出去，最终的运动方向是入射角等于接触点处的反射角。然后对于以速度矢量 v 移动的木槌，从所有速度中减去 v 以转换为静止木槌的情况。在转换后的问题中计算球速度。然后通过将 v 添加到结果中来转换回来。（如果你这样计算它，你不必应用Impulse，直接设置新的速度即可。）"

我无法理解如何实现这个想法，但是如果有人可以帮助提供伪代码或代码，那就太好了！

编辑：这是我在下面的帮助下的方法。

        if (contact.bodyA.categoryBitMask == BodyType.ball.rawValue && contact.bodyB.categoryBitMask == BodyType.player.rawValue) && (contact.bodyA.contactTestBitMask == 75 || contact.bodyB.contactTestBitMask == 75) && northTouchForCollision == true
        {
            let vmallet = CGVector(dx: CGFloat(UserDefaults.standard.float(forKey: "NorthForceDX")), dy: CGFloat(UserDefaults.standard.float(forKey: "NorthForceDY")))
            let vball = ball?.physicsBody?.velocity
            let vrelativedx = vball!.dx - vmallet.dx
            let vrelativedy = vball!.dy - vmallet.dy
            let vrelative = CGVector(dx: vrelativedx, dy: vrelativedy)
            let c = (vrelative.dx * contact.contactNormal.dx) + (vrelative.dy * contact.contactNormal.dy)
            let vperpendicular = CGVector(dx: contact.contactNormal.dx * c, dy: contact.contactNormal.dy * c)
            let vtangential = CGVector(dx: vrelative.dx - vperpendicular.dx, dy: vrelative.dy - vperpendicular.dy)
            // vtangential is unchanged in the collision, vperpendicular reflects
            let newvrelative = CGVector(dx: vtangential.dx - vperpendicular.dx, dy: vtangential.dy - vperpendicular.dy)
            let newvball = CGVector(dx: newvrelative.dx + vmallet.dx, dy: newvrelative.dy + vmallet.dy)
            // set ball velocity to newvball
//            ball?.physicsBody?.velocity = newvball
            ball!.physicsBody!.applyImpulse(newvball)
        }

Answer 1

伪代码：

let vmallet = mallet velocity
let vball = ball velocity
let vrelative = vball - vmallet
let vperpendicular = dotProduct(vrelative, contactNormal) * contactNormal
let vtangential = vrelative - vperpendicular
// vtangential is unchanged in the collision, vperpendicular reflects
let newvrelative = vtangential - vperpendicular
let newvball = newvrelative + vmallet
// set ball velocity to newvball