旋转矩形碰撞检测

时间:2011-04-13 13:26:58

标签: java collision-detection

我正在制作乒乓球比赛。然而,在我的游戏中,桨叶能够围绕它们的中心旋转。

这些桨由rectangle2D对象表示。现在,这些矩形应该在它到达时击中球。球由circle2D对象表示,并且当球击中球拍时(这通过使用矩形的交叉方法完成),球反转方向。当桨叶未旋转时,这可以正常工作,但是当它们旋转时,交叉方法不起作用。当我使用这个陈述时:

paddle2.intersects(xLocation, yLocation, diameter, diameter)

(其中paddle2是其中一个矩形的名称,传递给它的参数代表x坐标,y坐标和圆的半径)

圆圈的作用就像矩形没有旋转一样。也就是说,它将从矩形原始位置反弹。

我应该提一下,我正在使用仿射变换旋转矩形。这是我用来使矩形显示为旋转的命令:

g2.rotate(Math.toRadians(angle), xLocation+(width/2), yLocation+(height/2)); 

(其中参数是矩形的旋转角度,以及中心的x和y坐标)。

然后,我将我的g2对象的仿射变换重置为常规的仿射变换。

我一直在研究这个问题,我已经找到了几个关于这个问题的讨论。然而,它们似乎超出了我的想象,它们似乎处理矩阵数学(并且作为一个从未学过必要数学的人,我会迷失方向)。所以,我希望有人可以提供一个简单的解决方案,或者指导我完成所需的数学运算。

谢谢!

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

也许这是一个老问题,但我认为有其他人可以阅读这篇文章的解决方案:

/** Rectangle To Point. */
boolean testRectangleToPoint(double rectWidth, double rectHeight, double rectRotation, double rectCenterX, double rectCenterY, double pointX, double pointY) {
    if(rectRotation == 0)   // Higher Efficiency for Rectangles with 0 rotation.
        return Math.abs(rectCenterX-pointX) < rectWidth/2 && Math.abs(rectCenterY-pointY) < rectHeight/2;

    double tx = Math.cos(rectRotation)*pointX - Math.sin(rectRotation)*pointY;
    double ty = Math.cos(rectRotation)*pointY + Math.sin(rectRotation)*pointX;

    double cx = Math.cos(rectRotation)*rectCenterX - Math.sin(rectRotation)*rectCenterY;
    double cy = Math.cos(rectRotation)*rectCenterY + Math.sin(rectRotation)*rectCenterX;

    return Math.abs(cx-tx) < rectWidth/2 && Math.abs(cy-ty) < rectHeight/2;
}

/** Circle To Segment. */
boolean testCircleToSegment(double circleCenterX, double circleCenterY, double circleRadius, double lineAX, double lineAY, double lineBX, double lineBY) {
    double lineSize = Math.sqrt(Math.pow(lineAX-lineBX, 2) + Math.pow(lineAY-lineBY, 2));
    double distance;

    if (lineSize == 0) {
        distance = Math.sqrt(Math.pow(circleCenterX-lineAX, 2) + Math.pow(circleCenterY-lineAY, 2));
        return distance < circleRadius;
    }

    double u = ((circleCenterX - lineAX) * (lineBX - lineAX) + (circleCenterY - lineAY) * (lineBY - lineAY)) / (lineSize * lineSize);

    if (u < 0) {
        distance = Math.sqrt(Math.pow(circleCenterX-lineAX, 2) + Math.pow(circleCenterY-lineAY, 2));
    } else if (u > 1) {
        distance = Math.sqrt(Math.pow(circleCenterX-lineBX, 2) + Math.pow(circleCenterY-lineBY, 2));
    } else {
        double ix = lineAX + u * (lineBX - lineAX);
        double iy = lineAY + u * (lineBY - lineAY);
        distance = Math.sqrt(Math.pow(circleCenterX-ix, 2) + Math.pow(circleCenterY-iy, 2));
    }

    return distance < circleRadius;
}

/** Rectangle To Circle. */
boolean testRectangleToCircle(double rectWidth, double rectHeight, double rectRotation, double rectCenterX, double rectCenterY, double circleCenterX, double circleCenterY, double circleRadius) {
    double tx, ty, cx, cy;

    if(rectRotation == 0) { // Higher Efficiency for Rectangles with 0 rotation.
        tx = circleCenterX;
        ty = circleCenterY;

        cx = rectCenterX;
        cy = rectCenterY;
    } else {
        tx = Math.cos(rectRotation)*circleCenterX - Math.sin(rectRotation)*circleCenterY;
        ty = Math.cos(rectRotation)*circleCenterY + Math.sin(rectRotation)*circleCenterX;

        cx = Math.cos(rectRotation)*rectCenterX - Math.sin(rectRotation)*rectCenterY;
        cy = Math.cos(rectRotation)*rectCenterY + Math.sin(rectRotation)*rectCenterX;
    }

    return testRectangleToPoint(rectWidth, rectHeight, rectRotation, rectCenterX, rectCenterY, circleCenterX, circleCenterY) ||
            testCircleToSegment(tx, ty, circleRadius, cx-rectWidth/2, cy+rectHeight/2, cx+rectWidth/2, cy+rectHeight/2) ||
            testCircleToSegment(tx, ty, circleRadius, cx+rectWidth/2, cy+rectHeight/2, cx+rectWidth/2, cy-rectHeight/2) ||
            testCircleToSegment(tx, ty, circleRadius, cx+rectWidth/2, cy-rectHeight/2, cx-rectWidth/2, cy-rectHeight/2) ||
            testCircleToSegment(tx, ty, circleRadius, cx-rectWidth/2, cy-rectHeight/2, cx-rectWidth/2, cy+rectHeight/2);
}

这是测试圆(圆球)和矩形(可以旋转)之间碰撞的代码。

答案 1 :(得分:1)

交叉方法不起作用的原因是因为您实际上没有旋转Rectangle2D。您正在告诉图形上下文旋转,以便它绘制的任何内容(例如未旋转的Rectangle2D)被旋转绘制,但实际的Rectangle2D实例不会被修改。

也许您可以使用Polyon代替Rectangle2D而不是Graphics2D,并按照this answer进行旋转。这样实际的实例将被旋转(因此您不需要旋转{{1}}实例)并且碰撞检测应该正常工作。