opengl - 模拟汽车沿着轨道行驶

Question

对于操作系统类(class)，我将编写一个名为“侏罗纪公园”的调度模拟器。

我的最终目标是让一系列汽车沿着设定的路径行驶，乘客在设定的位置排队等候这些汽车返回，以便可以接载它们并带上游览。这将是赛道和沿其行驶的汽车的简单二维俯 View 。

虽然我可以轻松地编写代码，而无需直观地显示任何内容，但我不太确定实现沿固定轨道移动的汽车的最佳方法是什么。

首先，我将简单地使用 OpenGL 将我的汽车绘制为矩形，但我仍然对如何更新汽车的位置并确保它沿着模拟主题的设定路径移动感到有点困惑公园。

我是否应该将赛道的顶点存储在列表中，并让每次调用 update() 将汽车移近下一个顶点？

Answer 1

如果您想要弯曲的轨道，可以使用样条线，它是由两个矢量端点指定的数学定义的曲线。您放下端点，然后求解它们之间的漂亮曲线。搜索应该显示源代码或可以派生到源代码中的数学。这样做的好处是，您可以准确地求解车辆的航向，并通过百分比计算获得路径上的下一个位置。困难的是，如果您不希望每组端点之间的步数相同，则必须进行曲线长度计算。

另一种方法是使用隐藏位图，并将其上绘制的路径作为单像素宽的曲线。您可以通过将当前位置周围的像素与行进方向向量进行匹配，然后在每一步使用 delta 函数更新向量来找到路径中的下一个位置。我们将这种方法用于路径行驶原型(prototype)，其中使用操纵杆沿着各种路径“驾驶”“车辆”，并且它可以正常工作，直到出现一些使矢量计算困惑的交叉点。但如果它是一个单向闭环，那就可以正常工作，而且实现起来非常简单。您可以通过计算最后几个增量的平均值来平滑车辆的航向角。此外，每个像素变成一个“步骤”，因此您的速度控制很容易。

在前一种情况下，您可以为开始/停止位置或兴趣点专门标记端点。在后者中，只需在路径上为特殊节点使用不同颜色的像素。无论哪种情况，您显示的可能都不是底层路径数据，而是“公园”的一些漂亮表示。

只需选择最简单的选项，然后编写一个 tick() 函数，该函数会步进到下一个路径位置，并在汽车行驶时更新您的车辆航向。如果你真的很聪明，你可以做一些基于半径的碰撞处理，这样当赛道上前面的汽车停下来时，汽车就会自动停止。