Javascript Canvas：旋转玩家时与敌人的碰撞不完全有效

Question

注意： *完整的JSFiddle可以在我的帖子底部找到*。

问题：我正在尝试消灭所有触及画布中心蓝线的敌人。但是，情况并非如此，我的实现只是“一半工作”。当一侧起作用时，另一侧不起作用。我该如何解决这个问题？

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我尝试了什么：一旦我设置了基本的绘图功能，我计算了碰撞对象的 x 和 y 之间的差异。使用毕达哥拉斯距离来计算两点之间的距离。最后检查距离是否小于或等于两个对象的组合半径。我使用反正切计算了物体运动的旋转。

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我想到的替代解决方案：使用循环沿着蓝线创建各种不可见的圆圈或点，作为碰撞受体。问题是：它消耗更多资源，而且一点也不优雅。

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您最感兴趣的 Javascript 函数是：

function (player, spawn) {
    return (this.distance(player, spawn) <= player.radius + spawn.radius) && (this.tangent(player, spawn) <= angle - Math.PI * 1);
}

角度是旋转的蓝线的角度（这是一个带有斯托克的半圆）。

this.tangent(player, spawn) <= angle - Math.PI * 1)

这仅适用于 -- 和 +- 部分。将 = 与预期相反。我需要找到一种从 -1 循环到 1 的方法。

this.tangent(player, spawn) >= angle - Math.PI * 2 && this.tangent(player, spawn) >= angle

适用于 --、-+、++，但不适用于 +-（右下角）。

所以最后我完全困惑为什么我的逻辑不起作用，但我很想知道如何实现这一点：

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JSFiddle 下方：

http://jsfiddle.net/mzg635p9/

我很乐意收到回复，因为我喜欢在 Javascript 中学习新事物：)

编辑 (03.11.2015)： 如果可能，仅提供纯数学解决方案，但也可以随意发布其他解决方案。为了学习新技术，欢迎提供每一条信息。

Answer 1

您的代码的问题似乎在于您比较角度的方式。别忘了 2Pi 和 0 是一回事。看看这个例子： 你有 2 个角度，a 和 b。

a = 0.1 * Pi

b = 1.9 * Pi

a 略高于 x 轴，而 b 略低于 x 轴。

看起来 a 似乎在 b 之前，所以你会期望 a > b 是真的。可是等等！看数字，b比a大！ 当您想检查一个角度是否在一个区间之间时，您必须确保您的区间是连续的，在这种情况下，对于角度 = 0，这是错误的。

这是我的解决方案。我已尽我所能对其进行了测试，但您永远无法知道自己是否遗漏了什么。

// Gets the equivalent angle between 0 and MAX
var normalize_angle = function( angle )
{
    var MAX = Math.PI * 2;  // Value for a full rotation. Should be 360 in degrees
    angle %= MAX;
    return angle < 0 ? angle + MAX : angle;
};

var is_angle_between = function( alpha, min, max )
{
    // Convert all the angles to be on the same rotation, between 0 and MAX
    alpha = normalize_angle( alpha );
    min = normalize_angle( min );
    max = normalize_angle( max );

    if( max > min )
    {   // Check if the equal case fits your needs. It's a bit pointless for floats
        return max >= alpha && min <= alpha;    // Traditional method works
    } else {    // This happens when max goes beyond MAX, so it starts from 0 again
        return max >= alpha || min <= alpha;    // alpha has to be between max and 0 or
                                                //                 between min and MAX
    }
};

要使用它，请将您的屏蔽功能更改为：

shield: 
    function (player, spawn) {
        return (this.distance(player, spawn) <= player.radius + spawn.radius) && 
            is_angle_between(this.tangent(player, spawn), angle , angle - Math.PI );
    }
}

Answer 2

对磁盘和弧http://jsfiddle.net/crl/2rz296tf/31之间的碰撞检测问题做了一些简化（编辑：@markE 建议http://jsfiddle.net/crl/2rz296tf/32/）（用于调试：http://jsfiddle.net/crl/2rz296tf/27/）

一些比较角度的实用函数：

function mod(x, value){ // Euclidean modulo http://jsfiddle.net/cLvmrs6m/4/
    return x>=0 ? x%value : value+ x%value;
}

function angularize(x){
    return mod(x+pi, 2*pi)-pi;
}

碰撞检测：

var d_enemy_player = dist(enemy.pos, player.pos)
if (d_enemy_player>player.shieldradius-enemy.radius && d_enemy_player<player.shieldradius+enemy.radius){ 
    //only worth checking when we are approaching the shield distance
    var angle_enemy = atan2(enemy.pos.y-player.pos.y, enemy.pos.x-player.pos.x)

    var delta_with_leftofshield = angularize(angle_enemy-player.angle-player.shieldwidth)
    var delta_with_rightofshield = angularize(angle_enemy-player.angle+player.shieldwidth)
    var delta_with_shield = angularize(angle_enemy-player.angle)

    if (delta_with_leftofshield<0 && delta_with_rightofshield>0){
        console.log('boom')
        enemy.destroyed = true;
    } else if(delta_with_shield>=0 ){
        // check distance with right extremety of shield's arc
        console.log('right')
        var d_rightofshield_enemy = dist(enemy.pos, {x:player.pos.x+player.shieldradius*cos(player.angle+player.shieldwidth), y:player.pos.y+player.shieldradius*sin(player.angle+player.shieldwidth)});
        if (d_rightofshield_enemy<enemy.radius){
            console.log('right boom')
            enemy.destroyed = true;
        }
    } else {
        console.log('left')
        var d_leftofshield_enemy = dist(enemy.pos, {x:player.pos.x+player.shieldradius*cos(player.angle-player.shieldwidth), y:player.pos.y+player.shieldradius*sin(player.angle-player.shieldwidth)});
        if (d_leftofshield_enemy<enemy.radius){
            console.log('left boom')
            enemy.destroyed = true;
        }
    }
}

Answer 3

Html5 画布有一个非常好的命中测试方法：context.isPointInPath。

您可以使用此方法测试一个圆圈是否与您的盾牌相撞。它适用于盾牌的各个角度。

在您的情况下，路径将是半径为player.shield.radius-enemy.radius 的内圆弧和半径为player.shield.radius+enemy.radius 的外圆弧。

在mousemove 内，只需绘制（不抚摸）盾牌路径的两条弧线，并使用context.isPointInside( enemy.centerX, enemy.centerY ) 测试每个敌人的中心点。

为了获得更好的准确度，将盾牌路径扫描扩大到两端敌人的半径。

这是示例代码和演示：

function log() {
  console.log.apply(console, arguments);
}

var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var cw = canvas.width;
var ch = canvas.height;

function reOffset() {
  var BB = canvas.getBoundingClientRect();
  offsetX = BB.left;
  offsetY = BB.top;
}
var offsetX, offsetY;
reOffset();
window.onscroll = function(e) {
  reOffset();
}
window.onresize = function(e) {
  reOffset();
}

var isDown = false;
var startX, startY;


var cx = cw / 2;
var cy = ch / 2;
var radius = 100;
var startAngle = Math.PI/6;
var enemyRadius = 15;
var shieldStrokeWidth = 8;
var endRadians = enemyRadius / (2 * Math.PI * radius) * (Math.PI * 2);

defineShieldHitPath(cx, cy, radius, enemyRadius, startAngle);
drawShield(cx, cy, radius, startAngle, shieldStrokeWidth);

$("#canvas").mousemove(function(e) {
  handleMouseMove(e);
});


function defineShieldHitPath(cx, cy, r, enemyRadius, startAngle) {
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(cx, cy, r - enemyRadius - shieldStrokeWidth / 2, startAngle - endRadians, startAngle + Math.PI + endRadians);
  ctx.arc(cx, cy, r + enemyRadius + shieldStrokeWidth / 2, startAngle + Math.PI + endRadians, startAngle - endRadians, true);
  ctx.closePath();
  ctx.lineWidth = 1;
  ctx.strokeStyle = 'black';
  // stroked just for the demo.
  // you don't have to stroke() if all you're doing is 'isPointInPath'
  ctx.stroke();
}

function drawShield(cx, cy, r, startAngle, strokeWidth) {
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(cx, cy, r, startAngle, startAngle + Math.PI);
  ctx.lineWidth = strokeWidth;
  ctx.strokeStyle = 'blue';
  ctx.stroke();
}

function drawEnemy(cx, cy, r, fill) {
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(cx, cy, r, 0, Math.PI * 2);
  ctx.fillStyle = fill;
  ctx.fill();
}



function handleMouseMove(e) {

  // tell the browser we're handling this event
  e.preventDefault();
  e.stopPropagation();

  mouseX = parseInt(e.clientX - offsetX);
  mouseY = parseInt(e.clientY - offsetY);

  ctx.clearRect(0, 0, cw, ch);

  drawShield(cx, cy, radius, startAngle, shieldStrokeWidth);

  defineShieldHitPath(cx, cy, radius, enemyRadius, startAngle);
  if (ctx.isPointInPath(mouseX, mouseY)) {
    drawEnemy(mouseX, mouseY, enemyRadius, 'red');
  } else {
    drawEnemy(mouseX, mouseY, enemyRadius, 'green');
  }

}

body{ background-color: ivory; }
#canvas{border:1px solid red; }

<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.9.1/jquery.min.js"></script>
<h4>The shield is the blue arc.<br>The filled circle that moves with the mouse is the enemy.<br>The black stroked arc is the shield perimiter.<br>The enemy turns red when colliding with the blue shield.<br>Test by moving the mouse-enemy in / out of the shield perimiter.</h4>
<canvas id="canvas" width=400 height=400></canvas>

为了获得最佳性能，您也可以在数学上执行相同的isPointInPath 命中测试。

这是一个两部分的测试。测试#1：敌人的中心点是否在盾牌的扫掠角内（使用 Math.atan2）。测试#2：敌人的中心点是否在盾牌路径弧的内半径和外半径之间的距离处。如果两个测试都为真，那么敌人正在与盾牌路径相撞。