Evgenii Legotckoi
Evgenii Legotckoi8 октября 2015 г. 23:03

GameDev на Qt - Урок 4. Обнаружение коллизий в Qt (2D)

Обнаружение коллизий является одним из важных аспектов в GameDev . Поскольку к коллизиям относится абсолютно всё: попадание пуль в противника, попадание пуль в вашего героя, пересечение тела героя со стенами, пересечение тела героя с противниками и т.д. И важным моментов является то, что герой не должен застрять в инородном объекте, впрочем как и любой другой объект, а должен в самом простом варианте оттолкнуться от него, чтобы остаться на месте. Именно для этих целей и служит обнаружение коллизий.


Например в данном рисунке показан герой, которого отталкивают стены и пол. То есть он не может пройти сквозь стену и упасть под пол.

При этом для героя синим цветом выделена область в которой он находится. Что-то вроде шара для хомяка. В игре может производиться проверка на пересечение этого шара с другими объектами, в результате чего герой будет отталкиваться от этих объектов.

Если вы пишите платформер на Qt, то для объектов QGraphicsItem имеется возможность использовать функцию графической сцены, в которой они находятся, а именно QGraphicsScene ::collidingItems() . В данную функцию передаётся в качестве аргумента тот объект, для которого Мы хотим произвести обнаружение коллизий. Функция возвращает список графических объектов, если смогла их обнаружить в области шара для хомяка нашего героя. И если Мы обнаруживаем, что герой наткнулся при очередном шаге на какой-то объект, то Мы заставляем героя тут же сделать шаг назад.

Реализуем обнаружение коллизий

А теперь приступим к реализации разрешения коллизий на основе программного кода из предыдущих уроков по GameDev в Qt:

widget.cpp

Во-первых построим стены в графической сцене, на которые будет натыкаться наш герой. И для этого в конструкторе класса главного окна пропишем следующие строки.

    scene->addRect(0,0,520,20,QPen(Qt::NoPen),QBrush(Qt::darkGray));
    scene->addRect(0,0,20,520,QPen(Qt::NoPen),QBrush(Qt::darkGray));
    scene->addRect(0,500,520,20,QPen(Qt::NoPen),QBrush(Qt::darkGray));
    scene->addRect(500,0,20,520,QPen(Qt::NoPen),QBrush(Qt::darkGray));
    scene->addRect(170,250,180,20,QPen(Qt::NoPen),QBrush(Qt::darkGray));
    scene->addRect(250,170,20,180,QPen(Qt::NoPen),QBrush(Qt::darkGray));

triangle.h

Также нам необходимо будет переопределить функцию, которая возвращает форму героя. То есть, которая будет возвращать шар для хомяка, на основе которого будет происходить проверка коллизий. Так как по умолчанию возвращается прямоугольник, что будет крайне неудобно. Так как из этого прямоугольника будет происходит частое застревание игрока в текстурах.

private:
    QRectF boundingRect() const;

triangle.cpp

По сравнению с последним вариантом кода, будет внесено несколько изменений. А именно, уменьшен размер главного героя, красного треугольника. А также изменена точка вылета пули, она будет поставлена перед главным героем. Это изменения помимо внесения обнаружения коллизий.

// Изменены размеры героя
QRectF Triangle::boundingRect() const
{
    return QRectF(-12,-15,24,30);
}

/* Возвращаем форму героя
 * В данном случае лучше использовать эллипс
 * */
QPainterPath Triangle::shape() const
{
    QPainterPath path;
    path.addEllipse(boundingRect());
    return path;
}

void Triangle::slotBulletTimer()
{
    /// Если стрельба разрешена, то вызываем сигнал на создание пули
    if(shot) emit signalBullet(mapToScene(0,-25), target);

}

Обнаружение коллизий будем производить в слоте игрового таймера в том участке кода, где проверяем состояние нажатых клавиш.

void Triangle::slotGameTimer()
{
    /** Перемещаем треугольник в зависимости от нажатых кнопок
     * */
    if(GetAsyncKeyState('A')){
        this->setX(this->x() - 1);
        /* Проверяем на столкновение,
         * если столкновение произошло,
         * то возвращаем героя обратно в исходную точку
         * */
        if(!scene()->collidingItems(this).isEmpty()){
            this->setX(this->x() + 1);
        }
    }
    if(GetAsyncKeyState('D')){
        this->setX(this->x() + 1);
        /* Проверяем на столкновение,
         * если столкновение произошло,
         * то возвращаем героя обратно в исходную точку
         * */
        if(!scene()->collidingItems(this).isEmpty()){
            this->setX(this->x() - 1);
        }
    }
    if(GetAsyncKeyState('W')){
        this->setY(this->y() - 1);
        /* Проверяем на столкновение,
         * если столкновение произошло,
         * то возвращаем героя обратно в исходную точку
         * */
        if(!scene()->collidingItems(this).isEmpty()){
            this->setY(this->y() + 1);
        }
    }
    if(GetAsyncKeyState('S')){
        this->setY(this->y() + 1);
        /* Проверяем на столкновение,
         * если столкновение произошло,
         * то возвращаем героя обратно в исходную точку
         * */
        if(!scene()->collidingItems(this).isEmpty()){
            this->setY(this->y() - 1);
        }
    }

    // Код из предыдущих уроков
}

Итог

В результате главный герой игры уже не сможет ходить сквозь мишени, а также сквозь стены. Чтобы прорваться сквозь строй мишеней, ему придётся их расстрелять. Демонстрация работы приложения приведена в видеоуроке.

Видеоурок

Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Стабильный хостинг, на котором располагается социальная сеть EVILEG. Для проектов на Django рекомендуем VDS хостинг.

Вам это нравится? Поделитесь в социальных сетях!

S
  • 8 июля 2017 г. 18:20

Здравствуйте Евгений. Может я не увидел в списке базы знаний Qt видео по статической линковке библиотеки. В интернете много всяких инструкций, не все они работают или устарели. Хотелось бы увидеть работу мастера в этом вопросе.

Evgenii Legotckoi
  • 9 июля 2017 г. 0:55

Добрый день! Неа, по статической линковке нет ничего. Всё руки не доходят описать процесс, поскольку у самого задач таких не встречалось, не было такой необходимости в проектах. Поэтому, как только, так сразу.

S
  • 9 июля 2017 г. 1:01

Спасибо за ответ. Думаю многие ищут эту информацию. Особенно если рассмотрите вопрос статической линковки и сторонних библиотек. Ну конечно желательно и как будет возможность.


r
  • 25 февраля 2018 г. 19:31

А как работать "не по факту". Например у меня лабиринт стен, и я хочу запрогать треугольник по нему пройти. Как это делается? (Просто мне понять как писать ботов, например если это человечки то нужно понять как боту бежать к человечку, когда он в его области видимости и можно ли стрелять и тд)

Evgenii Legotckoi
  • 25 февраля 2018 г. 21:09

Я бы сделал область видимости и уже при каждом шаге отслеживал, находится в области видимости враг к которому бежать или нет.

А если учесть стены и лабиринт, то можно на коллизии проверять будущее положение бота, если бот туда может поместиться, то передвигаем, если нет, то оставляем на месте или делаем корректировку его положения.
r
  • 25 февраля 2018 г. 21:42

"Я бы сделал область видимости" не оч понял. По поводу движения, так же не прокатит. Например еслиб у меня было что то типа графа, то можно запрогать обнаружение пути и бежать по нему. А вы предлагаете рандомно бежать (возможно в стену), а если тупик? так не получится запрогать движение из точки А в точку Б

Evgenii Legotckoi
  • 25 февраля 2018 г. 21:56

Тогда здесь скорее всего придётся использовать граф, который будет отражением игровой карты, чтобы находить кратчайший путь. Вроде как волновой алгоритм используется для этого в стратегических играх. Полагаю, что даже в простом варианте без графов будет очень тяжело обойтись. В итоге всё равно упираемся в необходимость использования алгоритмов поиска кратчайшего пути и использование графов.


Фактически, всю карту можно разбить на квадраты, или шестиугольники. Тогда от этого и можно будет отталкиваться.

Что касается области видимости, то как я себе это представляю, область видимости тоже может ограничиваться стенами и объектами. То есть это изменяющаяся область, в которую может попасть объект, к которому следует бежать.
r
  • 25 февраля 2018 г. 21:58

а как проверить сразу всю область видимости? например у нас есть пушка которая должна поворачиваться и стрелять в треугольник. Как проверить что треугольник "вышел из за стены" и попал в область видимости?

Evgenii Legotckoi
  • 25 февраля 2018 г. 22:15

Как вариант, использовать QLineF. Условно взять линию от положения танка, до положения треугольника. И проверить пересечение этой линии с другими линиями на карте с помощью метода intersect. Этот метод возвращает тип пересечения, а также может дать точку пересечения.

Если тип пересечения QLineF::BoundedIntersection , значит между танком и треугольником что-то есть и треугольник вне зоны видимости.
 
А теперь, откуда взять эти линии.
Все объекты на карте у вас представлены либо квадратами, либо фигурами, которые составлены из QPolygonF объектов. То есть их простейшей составляющей является линии. Если разбить эти объекты на линии, то получим, какие линии нужно проверять.
r
  • 26 февраля 2018 г. 1:31

А как насчет оптимизации. Тут ведь например будет ездить N треугольников, для каждого проводить линию и смотреть пересечения? +Это же происходит много раз в секунду.

Evgenii Legotckoi
  • 26 февраля 2018 г. 1:54

Сначала нужно что-нибудь написать, прежде чем это оптимизировать. А вообще все оптимизации исходят из совокупности условий, а не из того, что есть один танк и N треугольников. Да и области видимости имеют определённый предел, поэтому и треугольники не все проверять нужно, а только те, которые попадают в область видимости.

r
  • 4 марта 2018 г. 20:38

А как тут работают потоки. То есть  в каком потоке таймеры вызывают слоты? в каком работает графическая сцена?

Evgenii Legotckoi
  • 5 марта 2018 г. 2:16

По факту всё крутится в одном главном потоке, потоке приложения, если Вы не выносится что-то в отдельные потоки, но всю графическую обработку не так просто вынести в отдельные потоки и по большей части это не получится сделать. Про те же самые виджеты в официальной документации написано, что они могут работать только в главном GUI потоке.

r
  • 5 марта 2018 г. 11:47

Я прост пока не могу понять, как влезать в сцену из вне, и при этом было потокобезопасно.  Например у меня кастом сцена содержит треугольник, я хочу его переместить из отдельного потока. Как у треугольника сделать метод setNewCoordinate и при этом чтоб этот метод (слот) вызывалась в главном потоке?

Evgenii Legotckoi
  • 5 марта 2018 г. 14:26

Достаточно потокобезопасно должно быть через сигналы и слоты. Вполне можно вызывать слоты сигналами из других потоков, просто в слоте нужно использовать мьютексы, чтобы не попортить данные.


P/S/ Вы не могли бы дальнеёшие вопросы задавать на форуме . Они уже несколько косвенно касаются статьи. И лучше будет отдельное обсуждение для каждого вопроса. Спасибо.

Комментарии

Только авторизованные пользователи могут публиковать комментарии.
Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
Дмитрий

C++ - Тест 004. Указатели, Массивы и Циклы

  • Результат:60баллов,
  • Очки рейтинга-1
Дмитрий

C++ - Тест 003. Условия и циклы

  • Результат:92баллов,
  • Очки рейтинга8
d
  • dsfs
  • 26 апреля 2024 г. 14:56

C++ - Тест 004. Указатели, Массивы и Циклы

  • Результат:80баллов,
  • Очки рейтинга4
Последние комментарии
k
kmssr9 февраля 2024 г. 5:43
Qt Linux - Урок 001. Автозапуск Qt приложения под Linux как сделать автозапуск для флэтпака, который не даёт создавать файлы в ~/.config - вот это вопрос ))
АК
Анатолий Кононенко5 февраля 2024 г. 12:50
Qt WinAPI - Урок 007. Работаем с ICMP Ping в Qt Без строки #include <QRegularExpressionValidator> в заголовочном файле не работает валидатор.
EVA
EVA25 декабря 2023 г. 21:30
Boost - статическая линковка в CMake проекте под Windows Ошибка LNK1104 часто возникает, когда компоновщик не может найти или открыть файл библиотеки. В вашем случае, это файл libboost_locale-vc142-mt-gd-x64-1_74.lib из библиотеки Boost для C+…
J
JonnyJo25 декабря 2023 г. 19:38
Boost - статическая линковка в CMake проекте под Windows Сделал всё по-как у вас, но выдаёт ошибку [build] LINK : fatal error LNK1104: не удается открыть файл "libboost_locale-vc142-mt-gd-x64-1_74.lib" Хоть убей, не могу понять в чём дел…
G
Gvozdik19 декабря 2023 г. 8:01
Qt/C++ - Урок 056. Подключение библиотеки Boost в Qt для компиляторов MinGW и MSVC Для решения твой проблемы добавь в файл .pro строчку "LIBS += -lws2_32" она решит проблему , лично мне помогло.
Сейчас обсуждают на форуме
G
George137 мая 2024 г. 10:27
добавить qlineseries в функции в функции: "GPlotter::addSeries(QString title, QVector &arr)" я вызываю метод setChart(...), я в конструктор передал адрес на QChartView элемент
BlinCT
BlinCT5 мая 2024 г. 15:46
Написать свой GraphsView Всем привет. В Qt есть давольно старый обьект дял работы с графиками ChartsView и есть в 6.7 новый но очень сырой и со слабым функционалом GraphsView. По этой причине я хочу написать х…
PS
Peter Son4 мая 2024 г. 3:57
Best Indian Food Restaurant In Cincinnati OH Ready to embark on a gastronomic journey like no other? Join us at App india restaurant and discover why we're renowned as the Best Indian Food Restaurant In Cincinnati OH . Whether y…
Evgenii Legotckoi
Evgenii Legotckoi3 мая 2024 г. 0:07
Мобильное приложение на C++Qt и бэкенд к нему на Django Rest Framework Добрый день. По моему мнению - да, но то, что будет касаться вызовов к функционалу Андроида, может создать огромные трудности.
IscanderChe
IscanderChe30 апреля 2024 г. 14:22
Во Flask рендер шаблона не передаётся в браузер Доброе утро! Имеется вот такой шаблон: <!doctype html><html> <head> <title>{{ title }}</title> <link rel="stylesheet" href="{{ url_…

Следите за нами в социальных сетях