卡在了制作2D游戏移动引擎的过程中

Question

我正在为我的俯视2D游戏制作移动引擎，但我在尝试解决以下问题时遇到了困难：

• 玩家可以使用箭头键移动，这将使您在各自方向上加速。有摩擦力，所以释放键后您会停止移动，但不会立即停止。
• 当您按住两个垂直的键时，您以45°的方向加速，速度与在一个轴上相同
• 有一个最大速度，超过这个速度您不能通过步行来加速，这也限制了您的最大步行速度。然而，如果您被撞飞，就可能超过这个速度。
• 如果您移动得比最大步行速度快，如果您按反方向的键，您可以更快地减速

第一点的伪代码（无摩擦力）：

gameTick(){

  tempX += LeftKeyHeld ? -1 : 0;
  tempX += RightKeyHeld ? 1 : 0;
  tempY += UpKeyHeld ? -1 : 0;
  tempY += DownKeyHeld ? 1 : 0;
  ratio = 0.71;

  if( |tempX| == |tempY| ) {
    tempX =tempX* ratio;
    tempY =tempY* ratio;
  }
  player.x += tempX;
  player.y += tempY;
}

我可以解决摩擦问题（获取移动向量的长度，减少它的摩擦力，以相同的x:y比例进行投影），但我无法理解如何实现最大速度。我尝试了一种解决方案，即当玩家超过最大速度时根本不允许行走，但这违反了第4点。而且，它还有一个不好的副作用，当你向左以最大速度移动并开始按下时，移动方向几乎没有改变。然后，我开始思考各种向量之间的差异和其他问题，但我大多数情况下已经无法跟上或遇到早期问题。因此，总之，有人能解释一下如何实现满足以上所有要求的系统，或者指出一篇解释如何实现这样的系统的文章吗？不用担心建议某些复杂的东西，只要给我一些时间，我就能掌握甚至困难的概念。感谢您的帮助！

- Szoltomi

Answer 1

很抱歉让你没有多余的时间思考这个问题，但是我已经解决了，并且它不是两行代码的问题。（尽管还是要感谢每个人提供的思路）

因为我懒惰又疲倦，所以我不会将它改成伪代码，除了以下两个方法：

updateGame(){
  player.walk();
  player.move();
}
player.move(){
  player.x += player.speedX
  player.y += player.speedY
}  

代码如下（Java）：

public void walk() {
    float tempX = 0;
    float tempY = 0;
    float accelX;
    float accelY;
    float nextSpeedX;
    float nextSpeedY;
    float nextSpeed;
    float speed;
    tempX += walkLeft ? -1 : 0;
    tempX += walkRight ? 1 : 0;
    tempY += walkUp ? -1 : 0;
    tempY += walkDown ? 1 : 0;

    if (Math.abs(tempX) == Math.abs(tempY)) {
        tempX = (float) tempX * rat;
        tempY = (float) tempY * rat;
    }

    accelX = tempX * (float) runSpeed;
    accelY = tempY * (float) runSpeed;
    speed = (float) Math.sqrt(speedX * speedX + speedY * speedY);
    nextSpeedX = speedX + accelX;
    nextSpeedY = speedY + accelY;
    nextSpeed = (float) Math.sqrt(nextSpeedX * nextSpeedX + nextSpeedY * nextSpeedY);

    if (nextSpeed > maxSpeed) { //can't accelerate by running
        if (nextSpeed > speed) {  //wants to accelerate
            if (speed > maxSpeed) {  //the current speed is larger than maximum.
                float diff = (float)(speed / nextSpeed);
                float greenX = nextSpeedX*diff;
                float greenY = nextSpeedY*diff;
                accelX = greenX-speedX;
                accelY = greenY-speedY;
            } else { //speed <= maxspeed
                float diff = (float)(maxSpeed / nextSpeed);
                float greenX = nextSpeedX*diff;
                float greenY = nextSpeedY*diff;
                accelX = greenX-speedX;
                accelY = greenY-speedY;
            }
        } else { //wants to slow! allow it!
            //acceleration doesn't need to be changed
        }
    } else { //no problem, allow it!
        //acceleration doesn't need to be changed
    }
    speedX += accelX;
    speedY += accelY;
}

代码可能可以更短，也可以更优化，但它能够正常工作。我希望这能帮助未来遇到这个问题的人。

- Szoltomi

Answer 2

添加到底部：

 If (|tempX|>maxSpeed)
   tempX=maxSpeed*sign(tempX);

 If (|tempY|>maxSpeed)
   tempY=maxSpeed*sign(tempX);

其中 int sign(x) { if x<0 返回 -1; }

- Liran Orevi

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@Szoltomi：类似这样的代码 If (|tempX, tempY| > maxSpeed) { tempX = sign(tempX)*maxSpeed*ratio; tempY=sign(tempY)*maxSpeed*ratio; } 应该可以解决这个问题。 - JAB

当(x>=0)时，sign(x)返回什么？另外，存在一些错误：玩家以天文速度被发射出去。我还有其他变量需要整合进去，所以插入代码并不是非常简单:P此外：我的动态世界生成器速度极快。 - Szoltomi

@Szoltomi 可能是1，我猜代码应该是： int sign(x) { return x < 0 ? -1 : 1; } - Gustavo Muenz

@Edison：是的，我只是使用sign(x)来指出需要考虑tempX/tempY的符号。 - JAB

抱歉，我无法实现您的解决方案。您能否解释一下您的思路？另一方面，我制作了一个不同的解决方案，似乎可以工作。我写了一个详细的自我回答，但在发布之前决定进行最后一次测试。结果发现它违反了第三部分的第二部分。啊！拔头发。只能重新开始了... - Szoltomi

Answer 3

我建议除了位置之外，与玩家相关联的是特定的速度，并且仅在按下箭头键时检查该速度是否超过最大速度。

如果速度确实超过了最大速度，但是来自相反方向的箭头键正在被按下，则您将保持当前速度高于最大速度，并简单地应用负加速度。

- JAB

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伪代码被大大简化了，实际上我有一个单独的speedX和Y变量，但是已经将其编辑掉了。然而，根据您的建议，我遇到了我已经写过的问题：如果您向左移动，并开始按住左+下，则不会加速。 - Szoltomi

@Szoltomi：在这种情况下，您应该减缓向左的运动，同时加速向下的运动。这与您的第二个条件非常契合。 - JAB