iOS SpriteKit：对物理体施加applyForce的效果因设备型号而异

Question

我和一个朋友正在使用SpriteKit进行一些原型设计。虽然这不是我朋友第一次使用它，但却是我第一次使用。

我们有一个简单的正方形控制器。你可以在“地面”节点上来回奔跑，并且你可以点击“跳跃”按钮进行跳跃。

通过给定一组质量、重力等数字，以下是预期的结果

[self.physicsBody applyForce:CGVectorMake(0, 1500000)];

在iPad4的iPhone模式下运行时，跳跃看起来正常（几乎是小兔跳），但在我的5S上，跳跃高度大约是20到40倍，在4S上，跳跃高度实际上是100或200倍（“倍数高”是基于目测的估计，但iPad看起来正常，5S看起来像超人跳跃，而4S则像超人吃了菠菜并在跳跃前和他的妻子发生了关系）。所有设备上运行的代码完全相同。我不确定应该从哪里入手或可能是什么原因导致这种情况。

- chadbag

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哇，使用applyForce的数值非常高啊！你确定节点的质量和场景的重力每次都是一样的吗？你的场景中有使用任何SKFieldNodes吗？ - sangony

没有SKFieldNodes，场景重力、节点质量等始终相同。没有任何设置来改变它们。只有一些SKLightNodes，一堆“地面块”SKSpriteNodes和“玩家”SKSpriteNode。还有一个相机。质量设置为80.0，重力为-9.8。如果您不将质量从默认值更改为小于0的某个小数，则力量会很大。将质量更改为较大的数字使您需要更大的力才能移动它：）。我更喜欢使用（相对）整数，因此质量和力量进行了调整。 - chadbag

如果你在模拟的每一步中都没有施加力，那么你就在错误地使用力。考虑到力非常大（除非你设置了非常高的质量），我认为这就是情况所在。如果你要瞬间施加力，那么你应该使用applyImpulses而不是forces。你还可以直接设置速度来检查是否得到相同的结果。 - Epic Byte

@sangony 实际上不应该会有这种情况。但是由于错误地使用了 apply force，并且 apply force 取决于物理模拟的步骤，设备上模拟的时间差异可能会导致这些差异。苹果文档指出：“加速度仅适用于单个模拟步骤（一个帧）。”由于力非常大，步骤的微小时间差异可能导致较大的差异。这只是猜测。我建议 OP 尝试使用冲量或直接设置速度来缩小问题的原因。 - Epic Byte

@EpicByte 在物理学中，力并不是“大”的，考虑到其他值。苹果文档指出，实际值并不重要，只要它们相对于彼此的比率保持不变即可。如果我正确地阅读了文档，您可以拥有10的质量和100的力，或者1的质量和10的力，如果使用一致的值，则会获得相同的效果。“Sprite Kit中的所有值都使用国际单位制（SI单位）指定。只要您的游戏使用一致的值，实际的力和质量值并不重要。” - chadbag

Answer 1

如果您需要瞬间施加力，则应使用applyImpulse而不是applyForce。关于applyForce，苹果文档说明如下：“该加速度仅适用于单个模拟步骤（即一帧）。”。由于力量在仅1帧内非常大，因此步骤的极小时间差可能导致较大的差异。如果您正在使用applyForce，则应在模拟的每个步骤中执行它，以保持力量在一段时间内施加。通常，跳跃的运动时间非常短，因此经常使用applyImpulse。

以下是苹果文档中有关力和冲量的另一个引用：“根据应用力和处理模拟的下一帧之间经过的模拟时间量，将力作用于一定时间长度。因此，要对物体施加连续的力，您需要在每次处理新帧时进行适当的方法调用。力通常用于连续效果。冲量会瞬间改变物体速度，与已经过的模拟时间量无关。冲量通常用于立即改变物体速度。”

- Epic Byte