2D游戏开发中2个运动的物体如何做碰撞检测比较高效

碰撞检测

  在2D游戏开发中,碰撞检测是很重要的,这里不讨论使用游戏引擎的实现,仅仅是调用图形API判断。

  如个一个物体静止,另外一个物体运动,这样的检测相对比较简单,圆形和矩形,矩形和矩形都有现成的处理方法,甚至在Java Swing的Rectangle 类中直接提供了矩形和矩形的碰撞检测方法,intersects方法

public boolean intersects(Rectangle r) {
    int tw = this.width;
    int th = this.height;
    int rw = r.width;
    int rh = r.height;
    if (rw <= 0 || rh <= 0 || tw <= 0 || th <= 0) {
        return false;
    }
    int tx = this.x;
    int ty = this.y;
    int rx = r.x;
    int ry = r.y;
    rw += rx;
    rh += ry;
    tw += tx;
    th += ty;
    //      overflow || intersect
    return ((rw < rx || rw > tx) &&
            (rh < ry || rh > ty) &&
            (tw < tx || tw > rx) &&
            (th < ty || th > ry));
}

某一言给出的方案

在2D游戏开发中,检测两个运动的物体是否发生碰撞是一个常见的问题。为了实现高效的碰撞检测,可以采用以下几种方法:

  1. 边界框(BoundingBox)检测:为每个物体创建一个边界框(通常为一个矩形),并在每个物体移动时更新这些边界框。通过检查这些边界框是否重叠,可以快速判断两个物体是否可能发生碰撞。这种方法简单高效,但可能会产生一些误判。
  2. 分离轴定理(Separation Axis Theorem):这是一种基于几何的方法,用于判断两个凸多边形是否相交。通过计算两个多边形之间的分离轴,并检查这些轴上是否有任何相交,可以高效地判断两个物体是否发生碰撞。这种方法相对复杂,但精度较高。
  3. 像素碰撞检测:对于像素级的碰撞检测,可以使用像素着色器或类似的技术来检查两个物体在像素层面是否接触。这种方法精度最高,但计算量也最大。
  4. 物理引擎:许多游戏开发框架提供了物理引擎,如Box2D、Unity的物理引擎等。这些物理引擎可以模拟物体的运动和碰撞,并提供碰撞检测功能。使用物理引擎可以大大简化碰撞检测的实现,同时提供更加自然和真实的碰撞效果。
  5. 分割层次树(Quad Tree):这是一种空间数据结构,用于快速查询和更新物体位置。通过将场景中的物体组织成层次结构,可以在常数时间内查询和更新物体之间的碰撞关系。这种方法适用于场景中物体数量较多且运动频繁的情况。

综合使用以上方法可以获得较好的性能和精度,根据游戏的具体需求和场景特点选择适合的碰撞检测技术。

总结

如果使用物理引擎,难免要引用jar包之类的,增加游戏代码的复杂度,这个就先不考虑了。
分离轴定理和分割层次树似乎是不错的解决方案。

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