collision-detection - 涉及快速旋转物体的碰撞检测

Question

我正在开发一款 2D 游戏，其中包含高速射弹，这些射弹会撞击高速(并且可能旋转得非常快)的多边形目标对象。我一直在试验和寻找适合我的强大碰撞检测算法。

如果快速旋转不是一个因素(即 0 或慢速旋转)，那么我可以只使用光线转换，我在过去甚至在这个项目中都取得了普遍的成功。但是，在一些涉及快速旋转的边缘情况下，该系统可能会崩溃。例如，检查下图:

在上面的例子中，弹丸(黑色圆圈)非常快地直线向下移动，目标(红色矩形)旋转大约 180°/帧。弹丸应该在第 0 帧和第 1 帧之间的某个时间接触目标，但会完全错过。

大多数情况下，这可以通过在每帧之间使用小的谨慎时间步长来解决，但由于物体移动的速度很高，这将产生其自身的碰撞检测问题。更不用说计算成本了。我还尝试了一个复杂的非线性射线转换解决方案，其中我 (1) 获得射弹相对于目标的速度矢量，并为 x 和 y 位置与时间创建函数，(2) 转换 x(t ) 和 y(t) 极坐标得到 r(t) 和 θ(t)，(3) 将目标的旋转速度添加到 θ(t)，(4) 转换回笛卡尔坐标。这当然会产生非线性“射线”，表示射弹在框架内的运动。使用此“射线”找到与目标的碰撞点会导致方程组通常无法解析求解，而且数值求解的成本太高。或者，代替 (4)，我可以将目标线段的参数方程转换为极坐标，然后再次尝试求解方程组，但这次是极坐标。这个系统看起来同样一团糟，同样不可行。

有没有人有过类似的经验，或者对解决这个问题的算法有什么建议？提前致谢!

Answer 1

我对你的问题没有具体的经验，但你可以通过具体的物理计算来解决它。

根据问题，que projectile 实际上不会以 FPS 频率发生碰撞，所以我会尝试计算目标与 proyectile 的 trayectory 交互的时间戳。

根据旋转速度、目标速度和几何形状，您可以计算出目标何时插入 proyectile 的托盘(大概是一条直线)。这将是一组时间戳，因为有时存在 trayectory interpherence，有时不存在。

对于 proyectile 来说也是如此，也许有了速度和加速度，你可以得到 trayectories 相互交错的时间戳。直线抛射体的直线，以及旋转目标所经过的空间。

然后你可以检查两个时间戳，如果有时间戳重叠，意味着有冲突。

然后另一个问题是处理碰撞，但目前我认为通过元素物理学的时间计算，您可以检测到碰撞，这就是您所要求的。

提供答案是一个相当密集的问题，但这种方法对我来说似乎是可行的。

希望我让自己被理解。