Libgdx游戏开发(5)——碰撞反弹的简单实践

2024-06-19 09:57 由 Stars-one 发表于 #其他

原文: Libgdx游戏开发(5)——碰撞反弹的简单实践-Stars-One的杂货小窝

本篇简单以一个小球运动,一步步实现碰撞反弹的效果

本文代码示例以kotlin为主,且需要有一定的Libgdx入门基础

注:下面动态图片看着有些卡顿,是录制的问题,实际上运行时很流畅的

水平滚动

简单起见,我们通过ShapeRenderer绘制一个圆形,作为我们的小球,并让其从开始位置向右水平移动

import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter
import com.badlogic.gdx.Gdx
import com.badlogic.gdx.Input
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShapeRenderer

class CircleBallTest : ApplicationAdapter() {
    lateinit var shape: ShapeRenderer

    override fun create() {
        shape = ShapeRenderer()
    }

    var x = 50f
    var y = 50f

    override fun render() {
		//每次渲染绘制前,清除屏幕
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
		
		x += 5
		
		//设置填充模式,圆形默认即为白色
        shape.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Filled);
		//圆形半径为50,起点位置位于(50,50)
        shape.circle(x, y, 50f)
        shape.end()
    }
	
	//这里忽略了相关资源释放代码逻辑...
}

启动游戏代码(方便阅读,下文中此代码不会再贴出!):

package com.arthurlumertz.taplixic;

import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl3.*;

public class DesktopLauncher {

	public static void main (String[] arg) {
		Lwjgl3ApplicationConfiguration config = new Lwjgl3ApplicationConfiguration();
		config.setWindowedMode(960, 540);
		config.setForegroundFPS(60);
		new Lwjgl3Application(new CircleBallTest(), config);
	}
}

效果如下:

水平滚动并反弹

上述已经实现了一个小球滚动,但发现滚动到边缘就不见了,我们加个效果,碰到右边缘就反弹

package com.arthurlumertz.taplixic

import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter
import com.badlogic.gdx.Gdx
import com.badlogic.gdx.Input
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShapeRenderer

class CircleBallTest : ApplicationAdapter() {
    lateinit var shape: ShapeRenderer

    override fun create() {
        shape = ShapeRenderer()
    }

    var x = 50f
    var y = 50f

    var isRight = true

    override fun render() {
        //每次渲染绘制前,清除屏幕
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)

        if (isRight) {
            x += 5
        } else {
            x-=5
        }

        //设置填充模式,圆形默认即为白色
        shape.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Filled);
        //圆形半径为50,起点位置位于(50,50)
        shape.circle(x, y, 50f)
        shape.end()

        //右边缘检测 圆心的x坐标加上半径大于或等于当前游戏屏幕宽度 
        if (x + 50 >= Gdx.graphics.width) {
            isRight=false
        }
        
        //左边缘检测 圆心的x坐标减去半径小于或等于0(起点)
        if (x - 50 <=0) {
            isRight=true
        }
    }

    //这里忽略了相关资源释放代码逻辑...
}

效果如下(录制效果的时候没加左边缘检测):

这里实际可以直接将对应的+5和-5统一转为一个速度加量,方向需要反转的时候乘以-1即可

同时,我们上述小球相关代码封装为一个Ball类来进行使用,优化后的代码如下:

//定义一个ball类实现相关操作
class Ball{
    var size = 50f

    var x = 50f
    var y = 50f

    var speedX = 5f

    fun gundon() {
        x += speedX
    }

    fun draw(shape: ShapeRenderer) {
        shape.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Filled)
        shape.circle(x, y, size)
        shape.end()
    }

    //检测边缘反弹
    fun checkFz() {
        //到达右边缘,加量变反
        if (x + size >= Gdx.graphics.width) {
            speedX = speedX * -1
        }

        //到达左边缘,加量变反
        if (x - size <= 0) {
            speedX = speedX * -1
        }
    }
}

游戏代码:

class CircleBallTest : ApplicationAdapter() {
    lateinit var shape: ShapeRenderer

    val ball by lazy { Ball() }

    override fun create() {
        shape = ShapeRenderer()
    }

    override fun render() {
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)

        ball.draw(shape)

        ball.gundon()

        ball.checkFz()
    }

    //这里忽略了相关资源释放代码逻辑...
}

这里代码我是将绘制,坐标和边缘碰撞检测分别封装对应的方法

draw() 绘制
gundon()修改坐标的方法
checkFz()则是进行碰撞检测的方法

这里为什么要将绘制和修改坐标抽成2个方法,是因为我研究游戏暂停的时候发现的,这里先卖个关子,之后会讲到(算是自己无意摸索出来的小技巧)

四面滚动反弹

上述我们只是在水平方向移动,现在想要小球斜方向发出,之后四周反弹,应该如何实现呢?

想要斜方向发出,我们还需要在上面实现的基础上加个y坐标加量,同时修改x,y坐标,就能让小球斜着运动了(数学中的线性方程,或者可以看做是给了小球上方向和右方向的力)

当然,如果你修改对应的增加量数值,可以实现不同斜率方向

这里我固定x和y的加量相同,即45度方向运动

四周反弹其实可以拆分为左右和上下方向,碰到左和右就反转x的增量,碰到上和下就反转y的增量


import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter
import com.badlogic.gdx.Gdx
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShapeRenderer

class CircleBallTest : ApplicationAdapter() {
    lateinit var shape: ShapeRenderer

    val ball by lazy { Ball() }
    
    override fun create() {
        shape = ShapeRenderer()
    }

    override fun render() {
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)

        ball.draw(shape)

        ball.checkFz()
    }
}

class Ball{
    var size = 50f

    var x = 50f
    var y = 50f

    var speedX = 5f
    //y坐标增量
    var speedY = 5f

    fun gundon() {
        x += speedX
        //进行添加
        y += speedY
    }

    fun draw(shape: ShapeRenderer) {

        shape.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Filled)
        shape.circle(x, y, size)
        shape.end()
    }

    //检测边缘反弹
    fun checkFz() {
        //这里为了方便理解,我每个条件都拆出来了
        
        
        //到达右边缘,x变反
        if (x + size >= Gdx.graphics.width) {
            speedX = speedX * -1
        }

        //到达下边缘,y变反
        if (y - size <= 0) {
            speedY = speedY * -1
        }

        //到达上边缘,y变反
        if (y + size >= Gdx.graphics.height) {
            speedY = speedY * -1
        }

        //到达左边缘,x变反
        if (x - size <= 0) {
            speedX = speedX * -1
        }
    }
}

效果如下:

加个板子进行弹球

在上面的基础上,我们添加一个板子用来接球

使用ShapeRenderer对象绘制实心矩形作为板子
考虑板子和球的碰撞
方向键左右可控制板子移动
碰到下边缘,球消失

shape.rect()方法用来绘制一个矩形,在x,y坐标绘制一个定义的宽高矩形,(x,y)坐标即为此矩形的左上角

圆心的y坐标 - 半径 >= 矩形的y坐标,圆心x坐标-半径小于矩形的x坐标,圆心x坐标+半径大于或等于矩形的x坐标+矩形宽度,即视为两者碰撞

下面代码和Ball一样,封装了一个MyBan类,实现板子的绘制和控制移动

import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter
import com.badlogic.gdx.Gdx
import com.badlogic.gdx.Input
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShapeRenderer

class CircleBallTest : ApplicationAdapter() {
    lateinit var shape: ShapeRenderer

    val ball by lazy { Ball() }
    val line by lazy { MyBan() }

    override fun create() {
        shape = ShapeRenderer()
    }

    override fun render() {
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)

        line.draw(shape)
        line.control()

        ball.draw(shape)
        ball.checkFz()

        //检测碰撞到数横条
        ball.checkLineP(line)
    }
}

class MyBan {
    var width = 200f
    var height = 10f

    var x = 0f
    var y = height

    fun draw(shape: ShapeRenderer) {
        shape.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Filled)
        //这里注意: x,y是指矩形的左上角
        shape.rect(x, height, width, height)
        shape.end()
    }

    fun control() {
        if (Gdx.input.isKeyPressed(Input.Keys.LEFT)) {
            x -= 200 * Gdx.graphics.deltaTime
        }

        if (Gdx.input.isKeyPressed(Input.Keys.RIGHT)) {
            x += 200 * Gdx.graphics.deltaTime
        }

        //这里屏蔽y坐标改变,只给控制左右移动
        return

        if (Gdx.input.isKeyPressed(Input.Keys.UP)) {
            y += 200 * Gdx.graphics.deltaTime
        }

        if (Gdx.input.isKeyPressed(Input.Keys.DOWN)) {
            y -= 200 * Gdx.graphics.deltaTime
        }
    }
}

class Ball {
    var size = 5f

    var x = 50f
    var y = 50f

    var speedX = 5f
    var speedY = 5f

    //与板子的碰撞检测
    fun checkLineP(myB: MyBan) {
        if (y - size <= myB.y) {
            speedY = speedY * -1
        }
    }
	
	 fun gundon() {
			x += speedX
			y += speedY
		}

    fun draw(shape: ShapeRenderer) {
        shape.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Filled)
        shape.circle(x, y, size)
        shape.end()
    }

    fun checkFz() {
        //到达右边缘,x变反
        if (x + size >= Gdx.graphics.width) {
            speedX = speedX * -1
        }

        //到达下边缘,y变反
        //todo 这个是判输条件!
        if (y - size <= 0) {
            //消失
            //speedY = speedY * -1
        }

        //到达上边缘,y变反
        if (y + size >= Gdx.graphics.height) {
            speedY = speedY * -1
        }

        //到达左边缘,x变反
        if (x - size <= 0) {
            speedX = speedX * -1
        }
    }
}

效果如下:

参考

LibGDX beginner tutorial part 1