（Visual C++）游戏开发笔记二十 游戏基础物理建模(二) 重力系统的模拟

来源：岁月联盟 编辑：exp 时间：2012-07-02

重力模拟实现起来其实非常简单，我们都知道，重力的表现形式其实就是一个大小约等于9.8米每二次方秒，方向垂直地面指向地心的加速度。且由于X轴方向的速度不受重力影响，所以我们只要将物体的速度进行正交分解，处理竖直向下的Y轴方向即可。

 下面用本节的实例中的实现重力模拟的代码来具体说明，这一节着重讨论重力，所以演示时暂时先忽略下坠时的空气阻力与触地时的摩擦力。

这是一个平抛运动，小鸟将具有水平方向的初速度，且受到向下的重力，即小鸟具有向下的加速度，若碰到地面就会进行反弹，速度反向。


 首先我们定义下坠物体的初始坐标与初始速度，初始横坐标x=0，初始纵坐标y=100，初始水平方向速度vx=6，初始竖直方向速度vy=0，重力加速度gy=3（这里为了方便演示，我们设置为3）

即

[cpp] 
int     x=0,y=100,vx=6,vy=0,gy=3;   //初始横坐标x=0，初始纵坐标y=100，初始水平方向速度vx=6，  
                        //初始竖直方向速度vy=0，重力加速度gy=3（这里为了方便演示，我们设置为3） 
int  x=0,y=100,vx=6,vy=0,gy=3;   //初始横坐标x=0，初始纵坐标y=100，初始水平方向速度vx=6，
         //初始竖直方向速度vy=0，重力加速度gy=3（这里为了方便演示，我们设置为3）

然后我们在MyPaint（）函数中实现具体的重力环境模拟：

[cpp]
x += vx;        //计算X轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），x坐标就加上一个恒定不变的vx，相当于匀速运动  
 
vy = vy + gy;       //计算Y轴方向速度分量，vy随着每一次MyPiant（）函数的调用就加上一个gy（重力加速度）  
y += vy;        //计算Y轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），y坐标就加上一个刚改变过后的vy，相当于加速运动  
 
 
//判断是否触地，如果触碰到窗口边界，vy调整为相反方向  
if(y >= rect.bottom-60)      
{ 
    y = rect.bottom - 60; 
    vy = -vy; 
} 
 x += vx;  //计算X轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），x坐标就加上一个恒定不变的vx，相当于匀速运动
 
 vy = vy + gy;  //计算Y轴方向速度分量，vy随着每一次MyPiant（）函数的调用就加上一个gy（重力加速度）
 y += vy;  //计算Y轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），y坐标就加上一个刚改变过后的vy，相当于加速运动


 //判断是否触地，如果触碰到窗口边界，vy调整为相反方向
 if(y >= rect.bottom-60)    
 {
  y = rect.bottom - 60;
  vy = -vy;
 }
 

基础部分就讲解完成了。

 国际惯例，依旧是贴出注释详细的源代码：

 

[cpp] 
#include "stdafx.h"  
#include <stdio.h>  
 
//全局变量声明  
HINSTANCE hInst; 
HBITMAP bg,angrybird; 
HDC     hdc,mdc,bufdc; 
HWND    hWnd; 
DWORD   tPre,tNow,tCheck; 
RECT    rect; 
int     x=0,y=100,vx=6,vy=0,gy=3;   //初始横坐标x=0，初始纵坐标y=100，初始水平方向速度vx=6，  
                                    //初始竖直方向速度vy=0，重力加速度gy=3（这里为了方便演示，我们设置为3）  
 
 
//全局函数声明??  
ATOM                MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance); 
BOOL                InitInstance(HINSTANCE, int); 
LRESULT CALLBACK    WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); 
void                MyPaint(HDC hdc); 
 
//****WinMain函数，程序入口点函数**************************************   
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, 
                     HINSTANCE hPrevInstance, 
                     LPSTR     lpCmdLine, 
                     int       nCmdShow) 
{ 
    MSG msg; 
 
    MyRegisterClass(hInstance); 
 
    //初始化  
    if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))  
    { 
        return FALSE; 
    } 
 
          
    //消息循环  
    GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL);            //初始化msg     
    while( msg.message!=WM_QUIT ) 
    { 
        if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) ) 
        { 
            TranslateMessage( &msg ); 
            DispatchMessage( &msg ); 
        } 
        else 
        { 
            tNow = GetTickCount(); 
            if(tNow-tPre >= 50) 
                MyPaint(hdc); 
        } 
    } 
 
    return msg.wParam; 
} 
 
//****设计一个窗口类，类似填空题，使用窗口结构体*********************   
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance) 
{ 
    WNDCLASSEX wcex; 
 
    wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);  
    wcex.style          = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; 
    wcex.lpfnWndProc    = (WNDPROC)WndProc; 
    wcex.cbClsExtra     = 0; 
    wcex.cbWndExtra     = 0; 
    wcex.hInstance      = hInstance; 
    wcex.hIcon          = NULL; 
    wcex.hCursor        = NULL; 
    wcex.hCursor        = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); 
    wcex.hbrBackground  = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1); 
    wcex.lpszMenuName   = NULL; 
    wcex.lpszClassName  = "maple"; 
    wcex.hIconSm        = NULL; 
 
    return RegisterClassEx(&wcex); 
} 
 
//****初始化函数*************************************    
// 1.加载位图资源  
// 2.取得内部窗口区域信息    
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow) 
{ 
    HBITMAP bmp; 
    hInst = hInstance; 
 
    hWnd = CreateWindow("maple", "浅墨的绘图窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW, 
        CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL); 
 
    if (!hWnd) 
    { 
        return FALSE; 
    } 
 
    MoveWindow(hWnd,10,10,600,450,true); 
    ShowWindow(hWnd, nCmdShow); 
    UpdateWindow(hWnd); 
 
    hdc = GetDC(hWnd); 
    mdc = CreateCompatibleDC(hdc); 
    bufdc = CreateCompatibleDC(hdc); 
    bmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480); 
 
    SelectObject(mdc,bmp); 
 
    bg = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE); 
    angrybird = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"angrybird.bmp",IMAGE_BITMAP,120,60,LR_LOADFROMFILE); 
     
    GetClientRect(hWnd,&rect); 
    SelectObject(bufdc,bg); 
    BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY); 
    MyPaint(hdc); 
 
    return TRUE; 
} 
 
//****自定义绘图函数*********************************  
// 1.窗口贴图  
// 2.计算小球速度，坐标以及判断是否碰到窗口下缘  
void MyPaint(HDC hdc) 
{ 
    SelectObject(bufdc,bg); 
    BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY); 
 
    SelectObject(bufdc,angrybird); 
    BitBlt(mdc,x,y,60,60,bufdc,60,0,SRCAND); 
    BitBlt(mdc,x,y,60,60,bufdc,0,0,SRCPAINT); 
 
    BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY); 
 
 
    x += vx;            //计算X轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），x坐标就加上一个恒定不变的vx，相当于匀速运动  
     
    vy = vy + gy;       //计算Y轴方向速度分量，vy随着每一次MyPiant（）函数的调用就加上一个gy（重力加速度）  
    y += vy;            //计算Y轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），y坐标就加上一个刚改变过后的vy，相当于加速运动  
 
 
    //判断是否触地，如果触碰到窗口边界，vy调整为相反方向  
    if(y >= rect.bottom-60)      
    { 
        y = rect.bottom - 60; 
        vy = -vy; 
    } 
 
    tPre = GetTickCount();     //记录上次的绘图时间  
} 
 
//****消息处理函数***********************************  
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 
{ 
    switch (message) 
    { 
        case WM_KEYDOWN:                     //按键消息    
            if(wParam==VK_ESCAPE)            //按下【Esc】键  
                PostQuitMessage(0); 
            break; 
        case WM_DESTROY:                     //窗口结束消息   
            DeleteDC(mdc); 
            DeleteDC(bufdc); 
            DeleteObject(bg); 
            DeleteObject(angrybird); 
            ReleaseDC(hWnd,hdc); 
            PostQuitMessage(0); 
            break; 
        default:                            //其他消息  
            return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam); 
   } 
   return 0; 
} 
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>

//全局变量声明
HINSTANCE hInst;
HBITMAP bg,angrybird;
HDC  hdc,mdc,bufdc;
HWND hWnd;
DWORD tPre,tNow,tCheck;
RECT rect;
int  x=0,y=100,vx=6,vy=0,gy=3;   //初始横坐标x=0，初始纵坐标y=100，初始水平方向速度vx=6，
         //初始竖直方向速度vy=0，重力加速度gy=3（这里为了方便演示，我们设置为3）


//全局函数声明??
ATOM    MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);
BOOL    InitInstance(HINSTANCE, int);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
void    MyPaint(HDC hdc);

//****WinMain函数，程序入口点函数**************************************
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
                     HINSTANCE hPrevInstance,
                     LPSTR     lpCmdLine,
                     int       nCmdShow)
{
 MSG msg;

 MyRegisterClass(hInstance);

 //初始化
 if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))
 {
  return FALSE;
 }

     
 //消息循环
 GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL);            //初始化msg  
    while( msg.message!=WM_QUIT )
    {
        if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) )
        {
            TranslateMessage( &msg );
            DispatchMessage( &msg );
        }
  else
  {
   tNow = GetTickCount();
   if(tNow-tPre >= 50)
    MyPaint(hdc);
  }
    }

 return msg.wParam;
}

//****设计一个窗口类，类似填空题，使用窗口结构体*********************
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)
{
 WNDCLASSEX wcex;

 wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
 wcex.style   = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
 wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;
 wcex.cbClsExtra  = 0;
 wcex.cbWndExtra  = 0;
 wcex.hInstance  = hInstance;
 wcex.hIcon   = NULL;
 wcex.hCursor  = NULL;
 wcex.hCursor  = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
 wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
 wcex.lpszMenuName = NULL;
 wcex.lpszClassName = "maple";
 wcex.hIconSm  = NULL;

 return RegisterClassEx(&wcex);
}

//****初始化函数************************************* 
// 1.加载位图资源
// 2.取得内部窗口区域信息 
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
 HBITMAP bmp;
 hInst = hInstance;

 hWnd = CreateWindow("maple", "浅墨的绘图窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW,
  CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);

 if (!hWnd)
 {
  return FALSE;
 }

 MoveWindow(hWnd,10,10,600,450,true);
 ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
 UpdateWindow(hWnd);

 hdc = GetDC(hWnd);
 mdc = CreateCompatibleDC(hdc);
 bufdc = CreateCompatibleDC(hdc);
 bmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480);

 SelectObject(mdc,bmp);

 bg = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE);
 angrybird = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"angrybird.bmp",IMAGE_BITMAP,120,60,LR_LOADFROMFILE);
 
 GetClientRect(hWnd,&rect);
 SelectObject(bufdc,bg);
 BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);
 MyPaint(hdc);

 return TRUE;
}

//****自定义绘图函数*********************************
// 1.窗口贴图
// 2.计算小球速度，坐标以及判断是否碰到窗口下缘
void MyPaint(HDC hdc)
{
 SelectObject(bufdc,bg);
 BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);

 SelectObject(bufdc,angrybird);
 BitBlt(mdc,x,y,60,60,bufdc,60,0,SRCAND);
 BitBlt(mdc,x,y,60,60,bufdc,0,0,SRCPAINT);

 BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);


 x += vx;   //计算X轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），x坐标就加上一个恒定不变的vx，相当于匀速运动
 
 vy = vy + gy;  //计算Y轴方向速度分量，vy随着每一次MyPiant（）函数的调用就加上一个gy（重力加速度）
 y += vy;   //计算Y轴方向贴图坐标，每调用一次MyPiant（），y坐标就加上一个刚改变过后的vy，相当于加速运动


 //判断是否触地，如果触碰到窗口边界，vy调整为相反方向
 if(y >= rect.bottom-60)    
 {
  y = rect.bottom - 60;
  vy = -vy;
 }

 tPre = GetTickCount();     //记录上次的绘图时间
}

//****消息处理函数***********************************
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
 switch (message)
 {
  case WM_KEYDOWN:      //按键消息 
   if(wParam==VK_ESCAPE)    //按下【Esc】键
    PostQuitMessage(0);
   break;
  case WM_DESTROY:      //窗口结束消息
   DeleteDC(mdc);
   DeleteDC(bufdc);
   DeleteObject(bg);
   DeleteObject(angrybird);
   ReleaseDC(hWnd,hdc);
   PostQuitMessage(0);
   break;
  default:       //其他消息
   return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
   }
   return 0;
}


该demo运行的截图如下：

 

/

 

/

 

/

 

/

 

/

 

/作者：zhmxy555
 



上一篇：（Visual C++）游戏开发笔记二十一 游戏基础物理建模(三) 摩擦力系统模拟
下一篇：（Visual C++）游戏开发笔记十九 DirectX与OpenGL的博弈

最近更新

随机推荐