js四叉树碰撞检测
时间: 2023-07-23 19:05:53 浏览: 52
四叉树是一种常用的空间分割数据结构,可以用于优化场景中物体的碰撞检测。四叉树将整个场景划分为四个象限,并将每个象限再次划分为四个象限,递归下去直到每个区域内只包含一个或零个物体。这样,可以快速地判断两个物体是否在同一个区域内,从而减少不必要的碰撞检测。
以下是基于四叉树的碰撞检测的示例代码:
```javascript
// 创建四叉树
function QuadTree(bound, n) {
this.bound = bound; // 区域范围
this.n = n; // 最大物体数量
this.objects = []; // 包含的物体
this.quadrants = []; // 四个象限
}
// 将物体添加到四叉树中
QuadTree.prototype.addObject = function(obj) {
// 如果当前节点还没有四个象限,则创建四个象限
if (!this.quadrants.length) {
var x = this.bound.x;
var y = this.bound.y;
var w = this.bound.width / 2;
var h = this.bound.height / 2;
this.quadrants.push(new QuadTree(new Rectangle(x, y, w, h), this.n));
this.quadrants.push(new QuadTree(new Rectangle(x + w, y, w, h), this.n));
this.quadrants.push(new QuadTree(new Rectangle(x, y + h, w, h), this.n));
this.quadrants.push(new QuadTree(new Rectangle(x + w, y + h, w, h), this.n));
}
// 将物体添加到对应的象限中
for (var i = 0; i < this.quadrants.length; i++) {
if (this.quadrants[i].bound.contains(obj)) {
this.quadrants[i].addObject(obj);
return;
}
}
// 如果物体不在任何一个象限中,则将其添加到当前节点
this.objects.push(obj);
// 如果当前节点已经包含了最大数量的物体,则分裂成四个象限
if (this.objects.length > this.n) {
for (var i = 0; i < this.objects.length; i++) {
for (var j = 0; j < this.quadrants.length; j++) {
if (this.quadrants[j].bound.contains(this.objects[i])) {
this.quadrants[j].addObject(this.objects[i]);
this.objects.splice(i, 1);
i--;
break;
}
}
}
}
};
// 获取当前节点以及子节点包含的所有物体
QuadTree.prototype.getObjects = function() {
var objects = this.objects;
for (var i = 0; i < this.quadrants.length; i++) {
objects = objects.concat(this.quadrants[i].getObjects());
}
return objects;
};
// 检测两个物体是否相交
function intersects(obj1, obj2) {
return obj1.x + obj1.width > obj2.x &&
obj1.y + obj1.height > obj2.y &&
obj1.x < obj2.x + obj2.width &&
obj1.y < obj2.y + obj2.height;
}
// 碰撞检测函数
function collisionDetection(objects) {
var quadTree = new QuadTree(new Rectangle(0, 0, canvas.width, canvas.height), 4);
// 将所有物体添加到四叉树中
for (var i = 0; i < objects.length; i++) {
quadTree.addObject(objects[i]);
}
// 遍历四叉树,检测相交的物体
var checked = [];
for (var i = 0; i < objects.length; i++) {
var obj = objects[i];
var candidates = quadTree.getObjects().filter(function(candidate) {
return candidate !== obj && !checked.includes(candidate);
});
for (var j = 0; j < candidates.length; j++) {
if (intersects(obj, candidates[j])) {
// 处理碰撞
}
}
checked.push(obj);
}
}
```
在上面的代码中,`QuadTree` 表示四叉树节点,`Rectangle` 表示矩形区域。首先,创建一个 `QuadTree` 对象,将所有物体添加到其中,然后遍历 `QuadTree`,检测相交的物体并进行处理。
这里使用的是基于递归的方法,即先将物体添加到对应的象限中,如果某个象限包含的物体数量超过了最大值,则将其继续分割成四个象限,直到每个区域内只包含一个或零个物体。然后通过遍历四叉树来获取所有物体,并检测相交的物体。由于相交的物体可能会被检测多次,所以需要使用 `checked` 数组来避免重复检测。
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