用C# GDI+ 來模擬 WIN7 的水泡屏保.需要解決以下三個問題: 1.水泡與邊緣碰撞的模擬 2.水泡之間的碰撞模擬. 3.創建水泡(Ball)的類
1.水泡與邊緣碰撞的模擬其實很簡單. 一開始.我還覺得還需要用反彈公式去計算. 后來才發現. 只在X,Y(水泡的位置),在到邊緣時取下負值即可模擬.
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1 public void Move(int gameWidth,int gameHeight)
2 {
3 if (X < 0 || X > gameWidth - Radius * 2) { // 在X的值小於0 或大於面板的寬時,X = -X
4 XVel = -XVel;
5 ChangeColor(); //改變顏色
6 }
7 if (Y < 0 || Y > gameHeight - Radius * 2) { // 在Y的值小於0 或大於面板的高時,Y = -Y
8 YVel = - YVel;
9 ChangeColor();//改變顏色
10 }
11
12 X += XVel; //移動
13 Y += YVel;
14 }
2.水泡間的碰撞 要復雜一些.需要檢測碰撞(兩水泡間的距離 <= 兩水泡的半徑之和) 但這 一點並不能完全解決.因為兩個球有可能穿插. 這樣就有可能在這一幀兩球穿插發生碰撞分開,但有可能在下一幀,兩水泡並沒有完全分開,應該繼續背離.但又被錯誤的視為了再次碰撞.
所以在得之兩水泡間距離小於兩半徑之各的情況下. 再計算下此時兩球的運動方向是否是背離的. 這個可以通過球1的運動向量與球1的中心到球2 的中心的向量做點積.如果值小於0.說明運動是背離狀態,不視為碰撞.
此處補充下碰撞反彈公式: v' = v - 2 * (v * N) *N (其中V為入射的向量可非單位向量,N為碰撞的法向量必須為單位向量 (v * N) 是兩向量的點積 )
兩球碰撞圖例:
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1 // 得到反彈向量
2 PointF GetReflectVector(float x1,float y1,float x2,float y2)
3 {
4 // v' = v - 2 * (V * N) * N
5 // N 為單位向量
6 // 因為傳入的x2,y2 並不是單位向量,所以需要分別除以它的長度. 得到單位向量.
7 float len2 = GetLength(x2,y2);
8 float bxx = x2 / len2;
9 float byy = y2 / len2;
10
11 float dotValue = Dot (x1,y1,bxx,byy);
12 float xval = x1 - 2 * dotValue * bxx;
13 float yval = y1 - 2 * dotValue * byy;
14 return (new PointF(xval,yval));
15 }
16 //判斷是否是運行背離
17 bool isApart(Ball b1,Ball b2)
18 {
19 Vector2 b1Vec = new Vector2(b1.XVel,b1.YVel);
20 Vector2 cenVec = new Vector2(b2.X - b1.X,b2.Y - b1.Y);
21 if (Vector2.DotProduct(b1Vec,cenVec) < 0 ) {
22 return true;
23 }
24 else return false;
25 }
26 // 碰撞
27 void Collision(Ball ball,List<Ball> balls)
28 {
29 foreach (Ball b in balls) {
30 if (!Object.Equals(b,ball)) {
31 float dis = (float)Math.Sqrt(Math.Pow((ball.X - b .X),2) + Math.Pow((ball.Y - b.Y),2));
32 if (dis <= (ball.Radius + b.Radius) && !isApart(ball,b))
33 {
34 PointF rel1 = GetReflectVector(ball.XVel,ball.YVel,(ball.X - b.X),(ball.Y - b.Y));
35 ball.XVel = rel1.X;
36 ball.YVel = rel1.Y;
37 rel1 = GetReflectVector(b.XVel,b.YVel,(ball.X - b.X),(ball.Y - b.Y));
38 b.XVel = rel1.X;
39 b.YVel = rel1.Y;
40 }
41 }
42 }
43 }
演示效果如下:
