游戏引擎中的碰撞检测与响应

# 1. 简介

## 1.1 游戏引擎概述

游戏引擎是指提供游戏开发者制作游戏所需的各种工具、功能和资源的软件系统。它包括图形渲染、物理模拟、动画、碰撞检测与响应等功能，是游戏开发过程中不可或缺的重要组成部分。

## 1.2 碰撞检测与响应的定义与重要性

碰撞检测指的是在游戏中检测两个物体是否发生碰撞的过程。而碰撞响应则是在发生碰撞后，对碰撞进行相应的处理，比如改变物体的速度、位置等。在游戏开发中，碰撞检测与响应是实现真实、生动游戏体验的关键，它直接影响着游戏中物体的交互和行为。
## 2. 碰撞检测的基础原理

碰撞检测是游戏开发中非常重要的一部分，它用于检测游戏对象之间是否发生碰撞，以及如何响应这些碰撞。在本章节中，我们将介绍一些碰撞检测的基础原理。

### 2.1 AABB碰撞盒

AABB（Axis-Aligned Bounding Box）碰撞盒是一种简单且高效的碰撞检测方法。它是一个与坐标轴对齐的矩形框，其边界定义为最小和最大的坐标值。当两个AABB碰撞盒相交时，我们可以判断它们之间可能发生了碰撞。

class AABB {
    Vector2D min;
    Vector2D max;
    
    // 碰撞盒的构造函数
    public AABB(Vector2D position, Vector2D size) {
        min = position.subtract(size.divide(2));
        max = position.add(size.divide(2));
    }
    
    // 判断两个碰撞盒是否相交
    public boolean intersects(AABB other) {
        return !((this.max.x < other.min.x) || (this.min.x > other.max.x) ||
                 (this.max.y < other.min.y) || (this.min.y > other.max.y));
    }
}

### 2.2 基于像素的碰撞检测

基于像素的碰撞检测是一种精确的碰撞检测方法，它可以检测游戏对象之间的像素级碰撞。该方法先将游戏对象的图像转换为像素数组，然后比较两个对象的像素，如果有相交的像素，则判断发生了碰撞。

def pixel_collision(obj1, obj2):
    # 获取两个对象的矩形边界
    rect1 = obj1.get_rect()
    rect2 = obj2.get_rect()
    
    # 计算两个对象的相交部分
    intersection = rect1.clip(rect2)
    
    # 检查相交部分的每个像素
    for x in range(intersection.le