如何解决Godot 引擎中的转向运动
我想了解 Godot Engine 中的游戏开发。我正在尝试制作类似于游戏 Missiles 的手机游戏:
现在我有一个可以正常工作的操纵杆。我得到的值是归一化的 Vector2:
var joystick_value = joystick.get_value()
但我不知道如何根据操纵杆值改变飞机的速度。加上对飞机可以转动多少(或最大角度)设置一些限制。
(飞机是一个 KinematicBody2D)
有什么想法吗?
解决方法
速度
如果我们谈论的是 KinematicBody2D 和 velocity
,我们谈论的是类似这样的脚本,给予或接受:
extends KinematicBody2D
var velocity:Vector2 = Vector2.ZERO # pixels/second
func _physics_process(_delta:float) -> void:
move_and_slide(velocity)
也许您最好使用 speed
和 direction
而不是 velocity
。我们也可以这样做:
extends KinematicBody2D
var speed:float = 0 # pixels/second
var direction:Vector2 = Vector2.UP # pixels
func _physics_process(_delta:float) -> void:
var velocity = direction.normalized() * speed
move_and_slide(velocity)
如果我们想要一个 angle
而不是 direction
向量怎么办?当然:
extends KinematicBody2D
var speed:float = 0 # pixels/second
var angle:float = 0 # radians
func _physics_process(_delta:float) -> void:
var velocity = Vector2.RIGHT.rotated(angle) * speed
move_and_slide(velocity)
旋转
既然我们要做转向,我们想根据它的速度旋转 KinematicBody2D
。
当然,我们可以从 angle
中获得旋转 velocity
:
extends KinematicBody2D
var velocity:Vector2 = Vector2.ZERO # pixels/second
func _physics_process(_delta:float) -> void:
rotation = velocity.angle()
move_and_slide(velocity)
与 direction
向量类似,或者如果您有 angle
,则可以直接使用它。
转向
对于转向,我们将保持速度和改变角度。所以我们想要我上面展示的 speed
和 angle
版本。当然是旋转:
extends KinematicBody2D
var speed:float = 0 # pixels/second
var angle:float = 0 # radians
func _physics_process(_delta:float) -> void:
rotation = angle
var velocity = Vector2.RIGHT.rotated(angle) * speed
move_and_slide(velocity)
现在我们将有一个来自用户输入的 target_angle
。在您的情况下,这意味着:
var target_angle = joystick.get_value().angle()
现在,注意我们不知道旋转的方向。执行 target_angle - angle
不起作用,因为反过来旋转可能会更短。因此,我们将这样做:
var angle_difference = wrapf(target_angle - angle,-PI,PI)
wrapf
有什么作用?它将值“包装”到一个范围内。例如,wrapf(11,10)
是 1
,因为它经过了 10
,1
是 1 + 0
。而 1
是 wrapf(4,5,10)
,因为它低于 9
而 5
是 1
。希望这是有道理的。
我们在从 10 - 1
到 9
的范围内进行环绕,因此它在更短的方向上给出了角度差以进行旋转。
我们还需要 -PI
。即单位时间角度变化多少(单位是角度/时间)。请注意,这与角度变化的程度不同(单位为角度)。要转换,我们乘以自上次以来经过的时间:
PI
啊,实际上,我们需要在 angular_speed
的方向上。因此,它的 var delta_angle = angular_speed * delta
:
angle_difference
而且我们不想过头。因此,如果 sign
的绝对值大于 var delta_angle = angular_speed * delta * sign(angle_difference)
,我们需要将 delta_angle
设置为 angle_difference
:
delta_angle
我们可以在那里保存对 angle_difference
的一次调用:
var angle_difference = wrapf(target_angle - angle,PI)
var delta_angle= angular_speed * delta * sign(angle_difference)
if abs(delta_angle) > abs(angle_difference):
delta_angle = angle_difference
把它们放在一起:
abs
最后,进行一些重构,包括但不限于将该代码块提取到另一个函数中:
var angle_difference = wrapf(target_angle - angle,PI)
var delta_angle_abs = angular_speed * delta
var delta_angle = delta_angle_abs * sign(angle_difference)
if delta_angle_abs > abs(angle_difference):
delta_angle = angle_difference
这是一个带有角加速度的版本:
extends KinematicBody2D
var speed:float = 0 # pixels/second
var angle:float = 0 # radians
var angular_speed:float = 0 # radians/second
func _physics_process(delta:float) -> void:
var target_angle = joystick.get_value().angle()
var angle_difference = wrapf(target_angle - angle,PI)
var delta_angle_abs = angular_speed * delta
var delta_angle = delta_angle_abs * sign(angle_difference)
if delta_angle_abs > abs(angle_difference):
delta_angle = angle_difference
angle += delta_angle
rotation = angle
var velocity = Vector2.RIGHT.rotated(angle) * speed
move_and_slide(velocity)
以及带有角度缓动的闪亮版本:
extends KinematicBody2D
var speed:float = 0 # pixels/second
var angle:float = 0 # radians
var angular_speed:float = 0 # radians/second
func _physics_process(delta:float) -> void:
var target_angle = joystick.get_value().angle()
angle = apply_rotation_speed(angle,target_angle,angular_speed,delta)
rotation = angle
var velocity = Vector2.RIGHT.rotated(angle) * speed
move_and_slide(velocity)
static func apply_rotation_speed(from:float,to:float,angle_speed:float,delta:float) -> float:
var diff = wrapf(to - from,PI)
var angle_delta = angle_speed * delta
if angle_delta > abs(diff):
return to
return from + angle_delta * sign(diff)
将 extends KinematicBody2D
var speed:float = 0 # pixels/second
var angle:float = 0 # radians
var angular_speed:float = 0 # radians/second
var angular_acceleration:float = 0 # radians/second^2
func _physics_process(delta:float) -> void:
var target_angle = joystick.get_value().angle()
if angle == target_angle:
angular_speed = 0
else:
angular_speed += angular_acceleration * delta
angle = apply_rotation_speed(angle,delta)
rotation = angle
var velocity = Vector2.RIGHT.rotated(angle) * speed
move_and_slide(velocity)
static func apply_rotation_speed(from:float,PI)
var angle_delta = angle_speed * delta
if angle_delta > abs(diff):
return to
return from + angle_delta * sign(diff)
设置为 0 到 1 之间的某个值,使其在开始旋转时加速,并在接近目标角度时减速。 值为 0 时不旋转。值为 1 时,它以恒定速度旋转。请参阅ease。
我测试了这个答案中的代码(有一些非零值),这是用于鼠标控制的:
extends KinematicBody2D
var speed = 10
var angle:float = 0
var angular_speed:float = 0
export(float,EASE) var angular_easing:float = 1
func _physics_process(delta:float) -> void:
var target_angle = (get_viewport().get_mouse_position() - position).angle()
angle = apply_rotation_easing(angle,angular_easing,delta)
rotation = angle
var velocity = Vector2.RIGHT.rotated(angle) * speed
move_and_slide(velocity)
static func apply_rotation_easing(from:float,easing:float,PI)
var diff_norm = abs(diff)
var angle_speed = ease(diff_norm / PI,easing)
var angle_delta = angle_speed * delta
if angle_delta > diff_norm:
return to
return from + angle_delta * sign(diff)
它有效。
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