游戏机制详解:圆形范围碰到矩形目标的最近点判断——矩形[-3, -2, 1, 6]的十三组圆形范围(实例25)
圆形效果范围与矩形目标接触时,不能只看矩形中心是否进入圆内。目标边缘可能先进入,而角落与圆心的距离也会影响是否真正接触。
下面是一组独立的虚构游戏输入与逐步结果。先记录单位、编号和端点是否包含,再尝试自己推算,最后对照第一处差异。所有结论都以本例规则为前提;其他作品采用不同约定时,应按它自己的说明重新计算。
本例规则与数据
矩形轴对齐且有正宽高,圆半径为正。找到矩形中距离圆心最近的点,距离平方不大于半径平方就判接触,外切也包含。只判断静态几何,不模拟运动、碰撞响应或实际伤害。
矩形-3,-2至1,6 [[-6, -2, 3], [-3, -2, 2], [5, 10, 3], [6, -5, 2], [-9, 5, 1], [13, 5, 3], [13, -6, 7], [11, -4, 3], [-14, 15, 5], [8, 8, 3], [-8, -11, 8], [0, -10, 4], [-9, -12, 4]]
过程记录
圆心(-6,-2)、半径3,矩形最近点[-3, -2],距离平方9,半径平方9;判定接触。
圆心(-3,-2)、半径2,矩形最近点[-3, -2],距离平方0,半径平方4;判定接触。
圆心(5,10)、半径3,矩形最近点[1, 6],距离平方32,半径平方9;判定分离。
圆心(6,-5)、半径2,矩形最近点[1, -2],距离平方34,半径平方4;判定分离。
圆心(-9,5)、半径1,矩形最近点[-3, 5],距离平方36,半径平方1;判定分离。
圆心(13,5)、半径3,矩形最近点[1, 5],距离平方144,半径平方9;判定分离。
圆心(13,-6)、半径7,矩形最近点[1, -2],距离平方160,半径平方49;判定分离。
圆心(11,-4)、半径3,矩形最近点[1, -2],距离平方104,半径平方9;判定分离。
圆心(-14,15)、半径5,矩形最近点[-3, 6],距离平方202,半径平方25;判定分离。
圆心(8,8)、半径3,矩形最近点[1, 6],距离平方53,半径平方9;判定分离。
圆心(-8,-11)、半径8,矩形最近点[-3, -2],距离平方106,半径平方64;判定分离。
圆心(0,-10)、半径4,矩形最近点[0, -2],距离平方64,半径平方16;判定分离。
圆心(-9,-12)、半径4,矩形最近点[-3, -2],距离平方136,半径平方16;判定分离。
十三组圆中2组接触目标,外切属于接触。
独立核对与实际应用
圆心在矩形内部时距离为零;在外部时分别求圆心到四条边线段的距离,取最小值,与直接夹取坐标得到的最近点结果比较。不要用到无限延长直线的距离代替线段距离。
距离平方比较避免了本例中的开方误差,但并不能解决所有实际引擎的精度问题。矩形旋转、圆变成椭圆或目标具有透明空洞时,都需要调整几何表示。是否算接触与接触后触发什么效果应分别定义。
测试时先保留输入和中间状态,再只改变一个条件。空状态、正好相等、重复出现和最后一步都值得单独检查。若最终结果不符,应从第一处偏差查起,而不是在末尾随意增加补偿让数字表面一致。
