如何選擇最短旋轉方向的角度

Question

我的游戲中有一個角色必須順利旋轉才能達到理想的角度。 將angle視為當前角度，將touchAngle視為所需角度，始終在0到360之間。我想在每次游戲更新中將+ 1 / -1添加到當前角度以獲得所需的touchAngle 。 問題首先是它必須選擇方向，它必須在0到360之間。這是我的偽代碼：

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

Answer 1

由於您的值在區間[0 360]中始終是標准化的，因此這不應該太難。 您只需要區分兩種不同的情況：

angle < touchAngle
angle > touchAngle

在第一種情況下，我們想要逆時針旋轉，因此更新必須是angle =+ 1 （假設您希望每個更新周期都轉1）。 在第二種情況下，我們想要順時針轉動，因此更新應該是angle -= 1 。

問題是這並不總是最短的旋轉方式。 例如，如果：

angle == 359
touchAngle == 1

我們不想一直使用358,357,356 ...而是我們想要逆時針旋轉2個單位： abs(angle - touchAngle) 。這可以通過比較角度abs(angle - touchAngle)之間的距離來實現。

如果這個值大於180則意味着我們的方向錯誤，所以我們必須這樣做

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

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

當然所有這些直到((int)angale != touchAngle) 。 我可能在案件中犯了錯誤，但這是原則。

Answer 2

通常你想帶的時間等式，這樣就可以平滑地改變角度可達time 。 大多數設置都有辦法獲得渲染前一幀所花費的時間，而這樣做的典型方法就是說..

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);
}

這將使每秒，你的角度由amountToTurnPerSecond改變，但在每一幀上緩慢改變正確的變化量，使其平滑。 需要注意的是，大多數時候你不會在touchAngle均勻地結束，所以檢查一下你是否過去而不是設置為touchAngle會是一個好主意。

編輯以跟進評論：

我認為獲得正確轉彎方向的最簡單方法實際上根本就不是使用角度。 您需要在二維空間中獲得從觸摸到角色的相對方向。 通常你從屏幕空間到世界空間進行觸摸，然后在那里進行計算（至少這是我過去所做的）。 首先觸摸世界空間，然后使用矢量十字產品來確定方向。 這看起來有點像以下......

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

首先我們取角色和目標位置之間的距離：

dx = tx - cx
dy = ty - cy

這不僅告訴我們離我們有多遠，而且基本上告訴我們如果我們在0,0，那么目標在2d空間中的哪個象限？

接下來我們做一個交叉產品：

cross_product = dx * ry - dy * rx

如果這是積極的你走一條路，如果它是負面的你走另一條路。 這樣做的原因是，如果距離是例如(-5, 2)那么我們就知道如果我們正對着北方，那么我們的左邊是5，前進是2.所以我們向左轉。