c++ - 如何将对象作为另一个对象的父对象并通过旋转影响其位置(使对象围绕其他对象旋转)

Question

就上下文而言，我正在制作一款自上而下的射击游戏，其中玩家总是旋转/面向鼠标光标。这很容易做到，但现在我被困在定位玩家持有的武器上(我将武器实体和玩家实体分开，因为我希望玩家能够切换武器)。我必须让武器也旋转到与玩家相同的角度(这也很容易通过获取玩家的旋转角度并将其应用于武器来完成)。然后我真正卡住的部分是始终将武器定位为围绕玩家旋转(有一点偏移)。事不宜迟，这是代码:

class Player
{
public:
    Player(string skin)
    {
        this->skin.loadFromFile("gfx/skins/" + skin + ".png");
        player.setTexture(this->skin);
        player.setOrigin(Vector2f(7, 6.5f));
    }

    void SetScale(float x, float y)
    {
        player.setScale(x, y);
    }

    void SetPosition(float x, float y)
    {
        x_pos = x;
        y_pos = y;
    }

    Vector2f GetScale()
    {
        return player.getScale();
    }

    Vector2f GetPosition()
    {
        return Vector2f(x_pos, y_pos);
    }

    float GetRotation()
    {
        return rotate_angle;
    }

    void Update(float delta_time, Vector2f mouse_pos)
    {
        if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::A) || Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::D))
        {
            if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::A))
            {
                vel_x = smoothMotion(-185.f, vel_x, delta_time);
            }
            if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::D))
            {
                vel_x = smoothMotion(185.f, vel_x, delta_time);
            }
        }
        else
            vel_x = smoothMotion(0.f, vel_x, delta_time);

        if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::W) || Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::S))
        {
            if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::W))
            {
                vel_y = smoothMotion(-185.f, vel_y, delta_time);
            }
            if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::S))
            {
                vel_y = smoothMotion(185.f, vel_y, delta_time);
            }
        }
        else
            vel_y = smoothMotion(0.f, vel_y, delta_time);

        x_pos += vel_x * delta_time;
        y_pos += vel_y * delta_time;
        player.setPosition(x_pos, y_pos);

        player_mouse_distance = Vector2f(mouse_pos.x - x_pos, mouse_pos.y - y_pos);
        rotate_angle = radToDeg(atan2(player_mouse_distance.y, player_mouse_distance.x));

        player.setRotation(rotate_angle);
    }

    void Draw(RenderWindow& window)
    {
        window.draw(player);
    }

public:
    Vector2f player_mouse_distance;

private:
    Sprite player;
    Texture skin;
    float x_pos, y_pos;
    float vel_x = 0.f, vel_y = 0.f;
    float rotate_angle;
};

class Weapon
{
public:
    Weapon(string weapon_name)
    {
        weapon_texture.loadFromFile("gfx/weapons/" + weapon_name + ".png");
        weapon.setTexture(weapon_texture);
    }

    void SetScale(float x, float y)
    {
        weapon.setScale(x, y);
    }

    void SetPosition(float x, float y)
    {
        x_pos = x;
        y_pos = y;
    }

    void Update(Player player, float delta_time)
    {
        SetPosition((player.GetScale().x * (9 - 7)) /* <- offset */ * cos(player.GetRotation()) + player.GetPosition().x, (player.GetScale().y * (6.5 - 5)) * sin(player.GetRotation()) + player.GetPosition().y);
        weapon.setPosition(x_pos, y_pos);
        weapon.setRotation(player.GetRotation());
    }

    void Draw(RenderWindow& window)
    {
        window.draw(weapon);
    }

private:
    Sprite weapon;
    Texture weapon_texture;
    float x_pos, y_pos;
    float vel_x = 0.f, vel_y = 0.f;
    float rotate_angle;
};

顺便说一句，我使用的是 C++ 和 SFML 2.5.1，但也可以接受使用其他语言或其他图形库(如 Pygame 等)的任何答案(因为物理学无论如何都使用相同的数学公式)。我看过有关这方面的教程，但其中大部分使用的是 Unity 和 Godot 等游戏引擎。它们只是将玩家实体作为武器实体的父级，这样武器也可以在玩家旋转时改变位置。我发现余弦和正弦函数必须是实现它的关键公式，但如果我错了请纠正我。感谢任何帮助:]

Answer 1

首先，在Player.Update()中，旋转角度的公式应该是atan2(y,x)，不要像sin和cos那样转为度数以弧度作为输入。如果您项目的其他部分依赖于 Player.rotate_angle 以度为单位，您应该在 Weapon.Update() 中将它们转换回弧度。但是，我建议使用弧度，因为所有 C++ 基本三角函数都将弧度作为输入。

在 Weapon.Update() 中，您对 SetPosition 的 x 和 y 参数应用不同的偏移乘数:(9 - 7) 到 x 坐标和 (6.5 - 5) 到 y 坐标。这些应该是单数常量而不是那样的表达式，并且它们必须相同，除非您希望 Weapon 具有椭圆轨道。用 Wea​​pon 类中某处定义的常量变量替换这些表达式。

此外，player.GetScale() 可以有不同的 x 和 y 值，因此您可以替换 player.GetScale().x 和 player.GetScale ().y 使用一些新方法，例如 Player.GetScaleMagnitude()，它以 float 形式从 player.GetScale() 返回 vector 的长度。但是，根据您希望游戏的外观，对椭圆轨道做出贡献的 player.GetScale() 可能在视觉上有益。