模拟物理碰撞要解决的几个问题：
怎样模拟速度的变化？
设置一个摩擦系数 friction(0<friction<1.0) 和响应用户按键之后的一个 X 坐标单时间片增量 dx，一个 Y 坐标单时间片增量 dy，每隔一个时间片 dx *= friction; dy *= friction; 只要参数设置得当，看起来就会觉得速度自然地减慢。因为我们所用的浮点数的数据类型的精度限制，物体在经过一定数量时间片后就会停下来。
怎样模拟碰撞？
每个时间片处理过程中，判断物体的边缘坐标加上 dx 与 dy 后有没有超过屏幕边缘，如果超过，则采取一定的策略重新设置物体坐标让其在正常范围内，如 X 轴超过，则对 dx 取反；如 Y 轴超过，则对 dy 取反。计算好坐标之后再进行绘图。
碰撞过程中的声音处理
这里涉及到音量，左右声道，播放速度。对音量和播放速度可以按照场景来设置，可以考虑根据 X,Y 坐标作为其中一个参数，左右声道比较合理的处理方案是根据窗口宽度和物体 X 坐标来决定左右声道的混合比例。
WINDOWS SDK 窗口对此过程的模拟（仅摹仿了速度和碰撞等，对声音的相关处理貌似比较复杂，还没搞清楚怎么写。由于是做个简单 DEMO，并没有加入多线程等技术，所以程序里的坐标等数据的同步并不精准，上、下、左、右键最好是短暂地点一下即松开，连着按的话会出现速度的突兀变化）：
/**
* FILE : collision.cpp
* 功能 : 模拟一个小球在一个封闭区域内的碰撞等活动
* 作者 : Zhuang Ma( http://www.mazhuang.org )
* 声明 : 版权没有 盗版不究
*/
#include <windows.h>
float x = 100.0f; // 球的中心点 X 坐标
float y = 100.0f; // 球的中心点 Y 坐标
float speed = 10.0f; // 球响应按钮后的初始速度
float friction = 0.99f; // 球与地面的摩擦系数
float dx = 0.0f; // X 轴增量
float dy = 0.0f; // Y 轴增量
LRESULT CALLBACK MainWndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int nCmdShow)
{
WNDCLASS wc;
MSG msg;
HWND hWnd;
if( !hPrevInstance )
{
wc.lpszClassName = "GenericAppClass";
wc.lpfnWndProc = MainWndProc;
wc.style = CS_OWNDC | CS_VREDRAW | CS_HREDRAW;
wc.hInstance = hInstance;
wc.hIcon = LoadIcon( NULL, IDI_APPLICATION );
wc.hCursor = LoadCursor( NULL, IDC_ARROW );
wc.hbrBackground = (HBRUSH)( COLOR_WINDOW+1 );
wc.lpszMenuName = "GenericAppMenu";
wc.cbClsExtra = 0;
wc.cbWndExtra = 0;
RegisterClass( &wc );
}
hWnd = CreateWindow( "GenericAppClass",
"Happy Ball",
WS_OVERLAPPEDWINDOW & (~WS_MAXIMIZEBOX) & (~WS_THICKFRAME),
100,
100,
800,
600,
NULL,
NULL,
hInstance,
NULL
);
ShowWindow( hWnd, nCmdShow );
while( GetMessage( &msg, NULL, 0, 0 ) ) {
TranslateMessage( &msg );
DispatchMessage( &msg );
}
return msg.wParam;
}
LRESULT CALLBACK MainWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
static PAINTSTRUCT ps;
static HDC hDC;
static HBRUSH hBrush;
static RECT rect;
GetClientRect(hwnd, &rect);
const int nRadius = 16;
switch (message)
{
case WM_CREATE:
SetTimer(hwnd, 1, 5, NULL);
hBrush = CreateSolidBrush(RGB(0,0,0));
return 0;
case WM_PAINT:
hDC = BeginPaint(hwnd, &ps);
SelectObject(hDC, hBrush);
Ellipse(hDC, x - nRadius, y - nRadius, x + nRadius, y + nRadius);
EndPaint(hwnd, &ps);
break;
case WM_KEYDOWN:
switch (wParam)
{
case VK_UP:
dy -= speed;
break;
case VK_DOWN:
dy += speed;
break;
case VK_LEFT:
dx -= speed;
break;
case VK_RIGHT:
dx += speed;
break;
}
break;
case WM_TIMER:
dx *= friction;
dy *= friction;
x += dx;
y += dy;
if (x > rect.right - nRadius) { x = (rect.right - nRadius) - (x - (rect.right - nRadius)); dx = -dx; }
if (x < nRadius) { x = nRadius + nRadius - x; dx = -dx; }
if (y > rect.bottom - nRadius) { y = rect.bottom - nRadius - (y - (rect.bottom - nRadius)); dy = -dy; }
if (y < nRadius) {y = nRadius + nRadius - y; dy = -dy; }
InvalidateRect(hwnd, &rect, TRUE);
break;
case WM_DESTROY:
KillTimer(hwnd, 1);
DeleteObject(hBrush);
PostQuitMessage(0);
return 0;
}
return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam);
}
HGE 示例源码及 Win32 SDK 源码及可运行程序下载地址：http://download.csdn.net/detail/mzlogin/4059869
文档信息
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- 本文链接：HGE 引擎学习笔记 1——如何模拟物理碰撞
- 本文作者：Zhuang Ma