SDL中文教程

第19课 - 圆形碰撞检测


更新时间：2014年2月12日

除了矩形外，你必须处理的最常见的形状就是圆形。在上一课中，我们必须在一个圆上使用11个碰撞盒子。本课将教给你一种更有效的处理圆形及碰撞检测的方法。 
#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_image.h"
#include <string>
#include <vector>
#include <cmath>
本节课将要使用距离公式，所以我们包含了math头文件。 
//表示一个圆形的结构体
struct Circle
{
    int x, y;
    int r;    
};
在这个程序中，我们需要创建我们的Circle结构体。"x" 和 "y"是圆心的坐标。"r"是半径。 
//点
class Dot
{
    private:
    //点的区域
    Circle c;
    
    //点的速度
    int xVel, yVel;
    
    public:
    //初始化变量
    Dot();
    
    //处理按键并调整点的速度
    void handle_input();
    
    //移动点的位置
    void move( std::vector<SDL_Rect> &rects, Circle &circle );
    
    //在屏幕上显示点
    void show();
};
这里是另一个版本的Dot类。

所有内容和之前的一样，除了两处不同。这次我们使用Circle结构体替代了SDL_Rect的向量。并且，在move()函数中我们检测了SDL_Rect的vector与Circle之间的碰撞。

译者注：关于C++标准库中的向量vector，上一课中编者已作简单说明(点此回看)。这里重申一下，vector相当于数组。
double distance( int x1, int y1, int x2, int y2 )
{
    //返回两点间的距离
    return sqrt( pow( x2 - x1, 2 ) + pow( y2 - y1, 2 ) );
}
我们写的这个函数告诉我们给定两点间的距离。这是此程序中用到的唯一的真正的数学。

对于使用visual studio的小伙伴们来说，他们也许需要将那些整数转换成double类型。 
bool check_collision( Circle &A, Circle &B )
{
    //如果两圆圆心间的距离小于两圆半径的和
    if( distance( A.x, A.y, B.x, B.y ) < ( A.r + B.r ) )
    {
        //两圆已经碰到了一起
        return true;
    }
    
    //如果不是
    return false;    
}
检测两圆之间的碰撞是非常简单的。你只需要检查一下两圆圆心的距离是否小于它们的半径之和。

如果是小于的话，碰撞发生，否则没有碰撞。 
bool check_collision( Circle &A, std::vector<SDL_Rect> &B )
{
    //碰撞盒子上距离圆心最近的点的坐标
    int cX, cY;

    //遍历所有盒子
    for( int Bbox = 0; Bbox < B.size(); Bbox++ )
    {
这个函数检测圆与矩形向量之间的碰撞。检测一个圆与一个矩形之间的碰撞有点复杂。为了检测一个圆与一个碰撞盒子的碰撞，你必须找到碰撞盒子上距离圆心最近的点。 
        //寻找最近的x坐标
        if( A.x < B[ Bbox ].x )
        {
            cX = B[ Bbox ].x;
        }
如果圆心在盒子的左侧，那么最近点的x坐标等于碰撞盒子的x坐标。 
        else if( A.x > B[ Bbox ].x + B[ Bbox ].w )
        {
            cX = B[ Bbox ].x + B[ Bbox ].w;
        }
如果圆心在盒子的右侧，那么最近点的x坐标等于碰撞盒子的右侧边的x坐标。 
        else
        {
            cX = A.x;
        }
如果圆心坐标既不在碰撞盒子的左侧，又不在盒子右侧，那么圆心的x坐标就在盒子的内部。 
        //寻找最近的y坐标
        if( A.y < B[ Bbox ].y )
        {
            cY = B[ Bbox ].y;
        }
        else if( A.y > B[ Bbox ].y + B[ Bbox ].h )
        {
            cY = B[ Bbox ].y + B[ Bbox ].h;
        }
        else
        {
            cY = A.y;
        }
我们采用和上面一样的方法寻找最近的y坐标。 
        //如果最近点在圆的内部
        if( distance( A.x, A.y, cX, cY ) < A.r )
        {
            //这个盒子和圆已经发生碰撞
            return true;
        }
    }

    //如果没有与这些形状碰撞
    return false;
}
如果碰撞盒子上距离圆心最近的点在圆的内部，那么圆和盒子发生重叠。这里我们一直遍历所有的碰撞盒子直到发现一个碰撞，或者所有的盒子都被检查过并且未发生任何碰撞。 
    //构建形状
    std::vector<SDL_Rect> box( 1 );
    Circle otherDot;
    
    //Set the shapes' attributes
    box[ 0 ].x = 60;
    box[ 0 ].y = 60;
    box[ 0 ].w = 40;
    box[ 0 ].h = 40;
    
    otherDot.x = 30;
    otherDot.y = 30;
    otherDot.r = DOT_WIDTH / 2;
In the main() function we create the 2 shapes the Dot is going to interact with. 在main()函数中，我们创建了2个将与点交互的形状。 
    //当用户还未推出
    while( quit == false )
    {
        //启动帧计时器
        fps.start();
        
        //当有事件需要处理
        while( SDL_PollEvent( &event ) )
        {
            //为点处理事件
            myDot.handle_input();
            
            //如果用户叉掉了窗口
            if( event.type == SDL_QUIT )
            {
                //退出程序
                quit = true;
            }
        }
        
        //移动点
        myDot.move( box, otherDot );
		
        //用白色填充屏幕
        SDL_FillRect( screen, ≻reen->clip_rect, SDL_MapRGB( screen->format, 0xFF, 0xFF, 0xFF ) );
        
        //显示盒子
        SDL_FillRect( screen, &box[ 0 ], SDL_MapRGB( screen->format, 0x00, 0x00, 0x00 ) );
        
        //显示其他的点
        apply_surface( otherDot.x - otherDot.r, otherDot.y - otherDot.r, dot, screen );
        
        //显示我们的点
        myDot.show();
        
        //更新屏幕
        if( SDL_Flip( screen ) == -1 )
        {
            return 1;    
        }
        
        //捕获帧率
        if( fps.get_ticks() < 1000 / FRAMES_PER_SECOND )
        {
            SDL_Delay( ( 1000 / FRAMES_PER_SECOND ) - fps.get_ticks() );
        }
    }
这里是main循环，和前面的基本相同。但我想指出一点。

当我们显示其他点时，我们并不将图片blit到点的坐标。因为那个坐标是圆心的坐标，所以我们必须将点的图像blit到左上角的位置。我们可以通过将坐标减去半径来完成这件事。

译者注：其实我想说，经过几番纠结，我还是将“X out the window”直译为“叉掉窗口”算了……土一点算了，没必要装高大上……后面的都这样喽。

本课所用的多媒体文件和源代码可从此处下载。

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