C#：对象超出目标

Question

我无法诊断以下问题。

有 2 个物体，一个环和一个目标。圆环代表一艘船，目标代表目的地。当用户单击窗口中的任意位置时，目标将放置在您单击的位置，然后飞船将移动到该位置。我遇到的问题是，船移动得越远，船的速度就越大，从而超出了目标。船舶移动得越远，减速就越慢。我不确定这是在哪里发生的。我提供了以下代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using Microsoft.Xna.Framework;

namespace ArtificialDumb
{
    class PhysicsObject
    {
        public Vector2 Position;
        public Vector2 OldPosition;

        public float Mass;

        public Vector2 Acceleration;

        public float Drag = 0.01f;

        public PhysicsObject(float x, float y)
        {
            Position = OldPosition = new Vector2(x, y);
        }

        public PhysicsObject(Vector2 pos)
        {
            Position = OldPosition = pos;
        }

        public virtual void Update()
        {
            Vector2 velocity = Position - OldPosition;

            velocity *= (1 - Drag);

            OldPosition = Position;
            Position += velocity;

            Position += Acceleration;
        }
    }
}

---

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using Microsoft.Xna.Framework;

namespace ArtificialDumb
{
    class Ship : PhysicsObject
    {
        public float MaxThrust;

        public Vector2 Target;

        public Ship(Vector2 pos)
            : base(pos)
        {
            MaxThrust = 50f;
            Mass = 100;
        }

        public override void Update()
        {
            Vector2 diff = Target - Position;
            Vector2 Velocity = (Position - OldPosition);


            // Dark Magic. Do Not Touch.
            // This is the equation for projectile velocity. -ASR
            // Edited for correct float value -ASR
            // people keep touching! - AgH
            Vector2 thrust = diff - (Velocity * Velocity.Length() * 0.75f);

            thrust.Normalize();
            // todo: Account for when we don't need to use maximum thrusters
            thrust *= MaxThrust;

            Acceleration = thrust / Mass;
            base.Update();
        }
    }
}

Answer 1

这并不像看上去那么简单。困难之处在于你必须让你的船以 0 速度到达正确的位置。

如果您想正确执行并且不害怕数学，请实现 PID 控制器。这是解决此类问题的标准方法。它在工业中经常用于自动驾驶仪等。

但是还有一种更简单的方法！

如果您已经直接朝目标行驶，您可以计算如果您现在开始减速，您最终会到达哪里。
假设您的减速度是恒定的：

endPos = Position + (Velocity * Velocity) / (2 * deceleration);

endPos 是您现在开始制动时最终到达的位置。您可以将其与您的目标进行比较，看看您当前是否超出或低于目标。

如果您知道需要制动，则可以通过重新排列上述公式来准确计算到达目标所需的制动量：

deceleration  = (Velocity * Velocity) / (2 * (endPos - Position));

这里的减速度是您需要给予船舶停在您想要的位置的“推力”它到。

我希望这对您有所帮助，如果您有任何不明白的地方，或者想要解释我是如何得出上述公式的，请告诉我。

Answer 2

这是物理模拟的常见问题。您需要做的是，对于每次更新，检查从最后一个已知位置到当前位置的路径。如果路上有任何几何体挡住，你就知道应该发生碰撞了。

那时你可以选择如何反应。许多物理库，例如 Farseer 实际上会将物体移回到碰撞点，然后让反应（弹跳，旋转等）从那里发生