许多物体之间的游戏碰撞检测？

Question

我正在尝试了解如何实现多个对象之间的碰撞检测。 我的项目检测到对象之间的碰撞，但之后立即崩溃。

这是我的主要课程，JFrame 和 Main Loop：

public class Window {

public static void main(String[] args){
    GamePanel gamepanel = new GamePanel();
    JFrame f = new JFrame("Multiple Collision Detection");
    f.setSize(400, 400);
    f.add(gamepanel);
    f.setVisible(true);
    f.setResizable(false);
    f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    f.setLocationRelativeTo(null);

    while(true){
        gamepanel.repaint();
        gamepanel.update();
        try{
            Thread.sleep(10);
        }catch(Exception e){
            System.out.println("Main Loop Error");
        }
    }
}

}

然后我有两个类，一个是给玩家的，一个是给敌人的：

玩家：

public class Player {

int x = 175, y = 175, w = 50, h = 50, dx = 0, dy = 0;
Rectangle rect;

public void paint(Graphics g) {
    rect = new Rectangle(x, y, w, h);
    g.setColor(Color.black);
    g.fillRect(rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
    g.setColor(Color.CYAN);
    g.drawRect(x, y, w, h);
}

public void setDx(int dx) {
    this.dx = dx;
}

public void setDy(int dy) {
    this.dy = dy;
}

public void move() {
    x += dx;
    y += dy;
}

public void update() {
    move();
}

}

敌人：

public class Enemy {

int x, y, w = 35, h = 35;

Rectangle rect;

public Enemy(int x, int y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

public void paint(Graphics g) {
    rect = new Rectangle(x, y, w, h);
    g.setColor(Color.red);
    g.fillRect(rect.x, rect.y, rect.width, rect.height);
}

public void update() {

}

}

我的 EnemyManager 类通过 List 吸引了多个敌人（在本例中为 3 个）：

public class EnemyManager {

Player player = new Player();
Rectangle playerrect;
Rectangle enemyrect;
List<Enemy> enemies = new ArrayList<Enemy>();

public void paint(Graphics g) {

    enemies.add(new Enemy(20, 20));
    enemies.add(new Enemy(320, 20));
    enemies.add(new Enemy(20, 320));

    for (Enemy e : enemies) {
        e.paint(g);
    }
}

public void update() {

}

}

我终于有了 GamePanel 类，它从其他类（Player 和 EnemyManager）中提取了 Graphics：

public class GamePanel extends JPanel implements KeyListener{

Player player = new Player();
EnemyManager enemymanager = new EnemyManager();

public void paint(Graphics g){
    g.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
    g.fillRect(0, 0, 400, 400);
    player.paint(g);
    enemymanager.paint(g);
}

public void checkPlayerEnemyCollision(){
    for(Enemy e : enemymanager.enemies){
        if(e.rect.intersects(player.rect)){
            System.out.println("Collision");
        }
    }
}

public void update(){
    addKeyListener(this);
    setFocusable(true);
    player.update();
    enemymanager.update();
    checkPlayerEnemyCollision();
}


@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_W){
        player.setDy(-2);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_S){
        player.setDy(2);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_A){
        player.setDx(-2);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_D){
        player.setDx(2);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ESCAPE){
        System.exit(0);
    }

}

@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_W){
        player.setDy(0);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_S){
        player.setDy(0);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_A){
        player.setDx(0);
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_D){
        player.setDx(0);
    }
}
}

当游戏检测到玩家和敌人之间发生碰撞时，它会在控制台上打印“碰撞”，但之后它会因以下错误而崩溃：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.ArrayList$Itr.next(Unknown Source)
at GamePanel.checkPlayerEnemyCollision(GamePanel.java:22)
at GamePanel.update(GamePanel.java:34)
at Window.main(Window.java:20)

任何人都知道问题是什么以及如何解决它？

提前致谢。

Answer 1

paint 从事件调度线程调用。你在这个方法中修改列表

event dispatcher thread
-> GamePanel.paint
-> EnemyManager.paint
-> enemies.add

但是，您通过GamePanel.checkPlayerEnemyCollision 中的“foreach”循环使用列表的迭代器：

for(Enemy e : enemymanager.enemies)

但是ArrayList的迭代器失败了，如果你在迭代器创建后修改列表，出现异常。

由于列表修改和迭代器可以在不同的线程中使用，它们很容易干扰，例如：

1. 主线程创建迭代器
2. 主线程读取一些元素
3. 事件调度线程调用paint
4. 事件调度线程将Enemy添加到列表中
5. 主线程调用试图从迭代器中获取一个元素 -> 异常

---

你的设计有点缺陷：

当paint 被调用时，你几乎没有控制权，正如方法名称所暗示的那样，它用于绘画。这个方法里的数据不要改，画出来就好了。

牢记这一点，重新设计您的程序（可以先阅读教程，例如this one）。

您仍然需要从与修改列表的线程不同的线程中读取Enemy 列表。使用列表的get 方法而不是迭代器并记住，列表大小可以更改，因此您需要稍微同步一下。如果线程“保留”允许它们访问的特定索引范围，这可以有效地完成。

Answer 2

我尝试了您的程序，但无法使用键 A、W、S、D 移动任何东西。但是，我确实得到了一个并发 mod 异常，就像您说的那样，就在 for 循环的点。

尝试将所有增强循环更改为正常的 for 循环。例如，在部分

for (Enemy e : enemies) {
        e.paint(g);
    }

改为：

for (int i = 0; i < enemies.size(); i++)
    enemies.get(i).paint(g);

执行此操作后，我不再收到错误消息。

如果您在特定时间对数组执行特定操作，增强的 for 循环会给您带来错误。但我不确定为什么会出现这种情况，因为我不太熟悉图形在 Java 中的幕后工作原理。

Answer 3

您收到 ConcurrentModificationException，这意味着您尝试在一个线程中修改集合，同时在另一个线程中对其进行迭代（如果您尝试在迭代时修改集合，这也可能发生在单个线程中，但那是不是这里发生的事情）。

这一切都源于您没有注意事件发生在哪个线程中。无论您是否意识到，您都有两个活动线程。

Thread #1 是程序的主线程，应用程序从这里开始

线程 #2 是 Swing EDT，所有用户操作都从这里开始。

看起来您正在尝试从主线程更新域模型，同时迭代来自 Swing EDT 的集合。您要么需要同步访问，要么通过稍后将其包装在调用中来使所有更新在 EDT 上执行：

SwingUtilities.invokeLater(new Runnable(){
  public void run(){
    gamepanel.repaint();
    gamepanel.update();
  }
});

请注意，在这种情况下，我不知道在循环+Thread.sleep 中简单地使用上述 sn-p 是正确的操作，因为我还没有完成您的所有逻辑。至少你应该阅读tutorial on Swing threading.