如何选择最短旋转方向的角度

Question

我的游戏中有一个角色必须顺利旋转才能达到理想的角度。 将angle视为当前角度，将touchAngle视为所需角度，始终在0到360之间。我想在每次游戏更新中将+ 1 / -1添加到当前角度以获得所需的touchAngle 。 问题首先是它必须选择方向，它必须在0到360之间。这是我的伪代码：

int touchAngle;
float angle;
public void update()
{
    if ((int)angle != touchAngle) angle += ???
}

Answer 1

由于您的值在区间[0 360]中始终是标准化的，因此这不应该太难。 您只需要区分两种不同的情况：

angle < touchAngle
angle > touchAngle

在第一种情况下，我们想要逆时针旋转，因此更新必须是angle =+ 1 （假设您希望每个更新周期都转1）。 在第二种情况下，我们想要顺时针转动，因此更新应该是angle -= 1 。

问题是这并不总是最短的旋转方式。 例如，如果：

angle == 359
touchAngle == 1

我们不想一直使用358,357,356 ...而是我们想要逆时针旋转2个单位： abs(angle - touchAngle) 。这可以通过比较角度abs(angle - touchAngle)之间的距离来实现。

如果这个值大于180则意味着我们的方向错误，所以我们必须这样做

if(angle < touchAngle) {
    if(abs(angle - touchAngle)<180)
       angle += 1;
    else angle -= 1;
}

else {
    if(abs(angle - touchAngle)<180)
       angle -= 1;
    else angle += 1;
}

当然所有这些直到((int)angale != touchAngle) 。 我可能在案件中犯了错误，但这是原则。

Answer 2

通常你想带的时间等式，这样就可以平滑地改变角度可达time 。 大多数设置都有办法获得渲染前一帧所花费的时间，而这样做的典型方法就是说..

int touchAngle;
float angle;
float deltaTime; //Time it took to render last frame, typically in miliseconds
float amountToTurnPerSecond;
public void update()
{
    if((int)angle != touchAngle) angle += (deltaTime * amountToTurnPerSecond);
}

这将使每秒，你的角度由amountToTurnPerSecond改变，但在每一帧上缓慢改变正确的变化量，使其平滑。 需要注意的是，大多数时候你不会在touchAngle均匀地结束，所以检查一下你是否过去而不是设置为touchAngle会是一个好主意。

编辑以跟进评论：

我认为获得正确转弯方向的最简单方法实际上根本就不是使用角度。 您需要在二维空间中获得从触摸到角色的相对方向。 通常你从屏幕空间到世界空间进行触摸，然后在那里进行计算（至少这是我过去所做的）。 首先触摸世界空间，然后使用矢量十字产品来确定方向。 这看起来有点像以下......

character position = cx, cy
target position = tx, ty
current facing direction of character = rx, ry

首先我们取角色和目标位置之间的距离：

dx = tx - cx
dy = ty - cy

这不仅告诉我们离我们有多远，而且基本上告诉我们如果我们在0,0，那么目标在2d空间中的哪个象限？

接下来我们做一个交叉产品：

cross_product = dx * ry - dy * rx

如果这是积极的你走一条路，如果它是负面的你走另一条路。 这样做的原因是，如果距离是例如(-5, 2)那么我们就知道如果我们正对着北方，那么我们的左边是5，前进是2.所以我们向左转。