如何在2D碰撞检测中正确解决碰撞的位置？

Question

我当前的实现如下所示：

if (shapesCollide) {
    if (velocity.y > 0) entity.position.y = other.position.y - entity.size.y;
    else entity.position.y = other.position.y + other.size.y;

    velocity.y = 0;

    if (velocity.x > 0) entity.position.x = other.position.x - entity.size.x;
    else entity.position.x = other.position.x + other.size.x;

    velocity.x = 0;
}

但是，这会导致在两个轴上都发生移动时产生怪异的处理-例如，使entity向下移动到object的左侧，然后将其移动以与object碰撞，将正确解决水平碰撞，但会破坏垂直运动。

我以前只是去了

if (shapesCollide) {
    position = oldPosition;
    velocity = { 0, 0 };
}

但是，这导致了另一个多轴问题：如果我的entity停在object上方，则它将无法移动，因为重力引起的移动将不断抵消两个速度。 我还尝试过分别考虑两个轴，但这会在仅考虑两个速度时发生碰撞时导致问题。

解决两轴碰撞的最佳解决方案是什么？

Answer 1

我假设可以将实体视为或多或少是圆形的，并且尺寸是实体的半径？

我们可能需要一些向量数学来解决这个问题。 （我不知道c ++中的平方根函数，因此请注意sqrt。）尝试以此替换掉if（shapesCollide）内的代码，然后看它如何为您工作。

float rEntity = sqrt(entity.size.x * entity.size.x + entity.size.y * entity.size.y);
float rOther = sqrt(other.size.x * other.size.x + other.size.y * other.size.y);

float midX = (entity.position.x + other.position.x) / 2.0;
float midY = (entity.position.y + other.position.y) / 2.0;

float dx = entity.position.x - midX;
float dy = entity.position.y - midY;
float D = sqrt(dx * dx + dy * dy);

rEntity和rOther是对象的半径，并且midX和midY是它们的中心坐标。 dx和dy是从实体到中心的距离。

然后做：

entity.position.x = midX + dx * rEntity / D;
entity.position.y = midY + dy * rEntity / D;

other.position.x = midX - dx * rOther / D;
other.position.y = midY - dy * rOther / D;

您可能应该检查D是否不为0，如果是，则仅设置dx = 1，dy = 0，D = 1或类似的值。

您还应该这样做：

velocity.x = 0;
velocity.y = 0;

如果您希望实体停止。

为了更准确地建模，您还可以尝试以下操作：

float rEntity = sqrt(entity.size.x * entity.size.x + entity.size.y * entity.size.y);
float rOther = sqrt(other.size.x * other.size.x + other.size.y * other.size.y);

float midX = (entity.position.x * rOther + other.position.x * rEntity) / (rEntity + rOther);
float midY = (entity.position.y * rOther + other.position.y * rEntity) / (rEntity + rOther);

float dxEntity = entity.position.x - midX;
float dyEntity = entity.position.y - midY;
float dEntity = sqrt(dxEntity * dxEntity + dyEntity * dyEntity);

float dxOther = other.position.x - midX;
float dyOther = other.position.y - midY;
float dOther = sqrt(dxOther * dxOther + dyOther * dyOther);

entity.position.x = midX + dxEntity * rEntity / dEntity;
entity.position.y = midY + dyEntity * rEntity / dEntity;

other.position.x = midX + dxOther * rOther / dOther;
other.position.y = midY + dyOther * rOther / dOther;

在考虑半径时找到中点。 但我不能保证那行得通。 同样，最后添加的符号也很重要。

我希望这会有所帮助（并能奏效）。 让我知道是否有不清楚的地方。