在進行Java游戲開發時，我們經常會遇到碰撞檢測的問題。如坦克大戰中，炮彈與坦克相遇發生爆炸；守衛者游戲中，守衛者發射的箭與怪物相遇使怪物失血；打飛機游戲中，飛機發送的子彈與敵機相遇干掉敵機。這些都需要實現碰撞檢測。
我們先來看一類比較簡單的碰撞檢測：規則圖形的碰撞檢測。
矩形碰撞檢測
作為一個練手的小游戲，游戲中的物體形狀一般為矩形區域，這是規則圖形。它的碰撞檢測可以通過Java API中的Rectangle類來實現碰撞的檢測。
Rectangle指的是一個矩形區域，它通過指定左上角位置x和y，以及矩形寬度和高度來確定范圍大小。所以經常使用的 Rectangle類構造方法有：
// 構造一個新的 Rectangle，其左上角的坐標為 (0,0)，其寬度和高度由同名的參數指定。
public Rectangle(int width, int height)
// 構造一個新的 Rectangle，其左上角被指定為 (x,y)，其寬度和高度由同名的參數指定。
public Rectangle(int x, int y, int width, int height)
和碰撞檢測相關的方法：
// 計算此 Rectangle 與指定 Rectangle 的交集
public Rectangle intersection(Rectangle r)
// 確定此 Rectangle 是否與指定的 Rectangle 相交
public boolean intersects(Rectangle r)
如果兩個Rectangle對象有交集，那么他們就有碰撞了。如：
這種方法適用於地圖中的物體近似為矩形或者雖然不是矩形，但是碰撞精度要求不高的情況下的碰撞檢測。每個物體記錄一個能夠將自己框住的最小矩形的左上角坐標和矩形長寬。
采用此種方法進行碰撞檢測需要注意，對於圖片的實現處理應該盡量的去掉圖標邊角的空白，不然實際效果可以產生肉眼可辨的誤差。也就是說Rectangle盡量的包住圖形且Rectangle的區域盡量小。
示例：
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.MediaTracker;
import java.awt.Point;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.image.CropImageFilter;
import java.awt.image.FilteredImageSource;
import java.awt.image.ImageFilter;
import java.awt.image.ImageProducer;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JOptionPane;
/**
* 碰撞檢測測試，判斷兩個同方向移動的坦克是否會發生碰撞
*
* @author
*
*/
public class Intersection extends JFrame implements Runnable {
private static final long serialVersionUID = 156638225301569550L;
private MediaTracker mediaTracker; // 媒體追蹤器
private Image[][] images = new Image[2][4]; // 放置所有切割的圖像
private Image[] moveTanks = new Image[2]; // 放置界面移動的兩輛坦克
private Point[] points = new Point[2]; // 兩輛坦克坐標
public Intersection() {
setTitle("碰撞檢測");
setSize(200, 600);
setLocationRelativeTo(null);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
cutImage(); // 切割圖形
/* 將切割的圖形添加到媒體追蹤器中跟蹤 */
mediaTracker = new MediaTracker(this);
for (int i = 0, length = images.length; i < length; i++) {
for (int j = 0, len = images[i].length; j < len; j++) {
mediaTracker.addImage(images[i][j], i * len + j);
}
}
// 等待所有圖像加載完畢
try {
mediaTracker.waitForAll();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 初始化兩輛坦克在窗體中坐標
moveTanks[0] = createImage(images[0][0].getSource());
moveTanks[1] = createImage(images[0][0].getSource());
points[0] = new Point(80, 200);
points[1] = new Point(80, 100);
setVisible(true);
}
/**
* 圖像分割
*/
private void cutImage() {
// 獲取源圖像
Image img = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage("images/boss.gif");
// 循環分割圖像
for (int i = 0, length = images.length; i < length; i++) {
for (int j = 0, len = images[i].length; j < len; j++) {
ImageFilter filter = new CropImageFilter(0, 0, 50, 50);
ImageProducer producer = new FilteredImageSource(
img.getSource(), filter);
images[i][j] = createImage(producer); // 將分割后圖像放入數組中保存
}
}
}
@Override
public void paint(Graphics g) {
Image img = createImage(this.getWidth(), this.getHeight());
Graphics graphics = img.getGraphics();
// 將兩輛坦克在窗體中繪制出來
for (int i = 0, len = moveTanks.length; i < len; i++) {
graphics.drawImage(moveTanks[i], points[i].x, points[i].y, this);
}
g.drawImage(img, 0, 0, this);
g.dispose();
}
@Override
public void run() {
while (true) {
// 每次第二輛坦克移動距離比第一輛坦克大，即第二輛移動更快一些
points[0].y += 30;
points[1].y += 45;
// 重繪
repaint();
/* 碰撞檢測 */
// 第一輛坦克的矩形范圍
Rectangle tank1 = new Rectangle(points[0].x, points[0].y,
moveTanks[0].getWidth(null), moveTanks[0].getHeight(null));
// 第二輛坦克的矩形范圍
Rectangle tank2 = new Rectangle(points[1].x, points[1].y,
moveTanks[1].getWidth(null), moveTanks[1].getHeight(null));
// 判斷兩個矩形是否有交集，有則說明碰撞了
if (tank1.intersects(tank2)) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "碰到了", "提示",
JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
break;
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Intersection()).start();
}
}
圓形碰撞檢測
圓形檢測與矩形檢測方法類似，區別在於用一個能夠包含物體的圓代替了矩形。主要是考慮到游戲中的物體外形以平滑為主，例如人物角色。而判斷兩個圓是否碰撞的計算也很簡單，就是判斷兩個圓心之間的距離是否小於兩個圓的半徑之和。
示例：
import java.awt.Graphics;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JOptionPane;
/**
* 碰撞檢測測試，判斷兩個圓是否會發生碰撞
*
* @author
*
*/
public class Intersection2 extends JFrame implements Runnable {
/* 定義兩圓左上角坐標、半徑 */
private int x1 = 15, y1 = 45;
private int x2 = 35, y2 = 70;
private int r1 = 16, r2 = 18;
public Intersection2() {
setTitle("碰撞檢測");
setSize(200, 600);
setLocationRelativeTo(null);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
setVisible(true);
}
@Override
public void paint(Graphics g) {
/* 畫圓 */
g.drawOval(x1, y1, 2 * r1, 2 * r1);
g.drawOval(x2, y2, 2 * r2, 2 * r2);
}
@Override
public void run() {
/* 判斷兩圓是否相交 */
// 兩圓中心坐標
int centerX1 = x1 + r1, centerY1 = y1 + r1;
int centerX2 = x2 + r2, centerY2 = y2 + r2;
// 求兩圓的圓心距
double length = Math.sqrt(Math.pow(centerX1 - centerX2, 2)
+ Math.pow(centerY1 - centerY2, 2));
// 判斷圓心距與兩圓半徑和的關系
if (length < (r1 + r2)) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "圓心距：" + length + "，碰撞了");
} else {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "圓心距：" + length + "，未碰撞");
}
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Intersection2()).start();
}
}
package state;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.MediaTracker;
import java.awt.Point;
import java.awt.Rectangle;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JOptionPane;
public class Intersection extends JFrame implements Runnable{
private MediaTracker mediaTracker;
private Image[] images = new Image[2];
private Point[] point = new Point[2];
private Image image;
public Intersection() {
setTitle("卡片布局管理器");
setSize(500, 500);
setLocationRelativeTo(null);
setResizable(false);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
mediaTracker = new MediaTracker(this);
images[0] = ImageUtils.addImage(mediaTracker, new ImageIcon("imges/jian_super.png").getImage());
point[0] = new Point(30, 100);
images[1] = ImageUtils.addImage(mediaTracker, new ImageIcon("imges/xiaoguai.png").getImage());
point[1] = new Point(400, 100);
setVisible(true);
}
@Override
public void paint(Graphics g) {
g.drawImage(image, 0, 0, this);
}
private void draw(){
image = createImage(this.getWidth(), this.getHeight());
Graphics g = image.getGraphics();
for(int i =0 ;i<images.length;i++){
g.drawImage(images[i], point[i].x, point[i].y, this);
}
g.dispose();
}
private boolean intersects() {
Rectangle arrow = new Rectangle(point[0].x, point[0].y,
images[0].getWidth(null)-20, images[0].getHeight(null));
Rectangle boss = new Rectangle(point[1].x, point[1].y,
images[1].getWidth(null), images[1].getHeight(null));
return arrow.intersects(boss);
}
@Override
public void run() {
while(true){
point[0].x++;
point[1].x--;
if(intersects()){
JOptionPane.showMessageDialog(null, "碰撞");
break;
}
draw();
repaint();
try {
Thread.sleep(4);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Intersection()).start();
}
}