1.6.9 【实战】模拟二维矢量移动小游戏

一、思路

1. 在二维矢量游戏中，一般使用二维矢量保存玩家的位置，使用矢量可以计算出玩家移动的位置

2. 首先实现二维矢量对象

3. 接着构造玩家对象

4. 最后使用矢量对象和玩家对象共同模拟玩家移动的过程

二、实现二纬矢量对象

1. 矢量是数据中的概念，二位矢量用友两个方向的信息，同事可以进行加、减、乘(缩放)、距离、单位化等计算

2. 在计算中，使用拥有X和Y两个分量的Vector结构体实现数学中二纬向量的概念

   type Vector struct {
   	X float32
   	Y float32
   }
   
   // 坐标点相加
   func (vector1 Vector) add(vector2 Vector) Vector {
   	return Vector{vector1.X + vector2.X, vector1.Y + vector2.Y}
   }
   
   // 坐标点相减
   func (vector1 Vector) sub(vector2 Vector) Vector {
   	return Vector{vector1.X - vector2.X, vector1.Y - vector2.Y}
   }
   
   // 坐标点相乘
   func (vector1 Vector) multi(Speed float32) Vector {
   	return Vector{vector1.X * Speed, vector1.Y * Speed}
   }
   
   // 计算距离
   func (vector1 Vector) distanceTo(vector2 Vector) float32 {
   	dX := vector1.X - vector2.X
   	dY := vector1.Y - vector2.Y
   	distance := math.Sqrt(float64(dX*dX + dY*dY))
   	return float32(distance)
   }
   
   // 矢量单位化
   func (vector1 Vector) normalize() Vector {
   	mag := vector1.X*vector1.X + vector1.Y*vector1.Y
   	if mag > 0 {
   		oneOverMag := 1 / float32(math.Sqrt(float64(mag)))
   		return Vector{vector1.X * oneOverMag, vector1.Y * oneOverMag}
   	} else {
   		return Vector{0, 0}
   	}
   }

三、实现玩家对象

1. 通过矢量计算获取玩家移动后的新位置，步骤如下

   1. 使用矢量减法，将目标位置减去当前位置即可计算出位于两个位置之间的新矢量

   2. 使用normalize()方法将方向矢量变为模为1的单位化矢量

   3. 然后用单位化矢量乘以玩家的速度，就得到玩家每次分别在X，Y方向上移动的长度

   4. 将目标当前位置的坐标与移动的坐标相加，得到新位置的坐标，并做出修改

   type Player struct {
   	CurrentVector Vector
   	TargetVector  Vector
   	Speed         float32
   }
   
   // 初始化玩家，设置速度
   func NewPlayer(Speed float32) Player {
   	return Player{Speed: Speed}
   }
   
   // 设置目标位置
   func (p *Player) MoveTo(v Vector) {
   	p.TargetVector = v
   }
   
   // 获取当前位置
   func (p Player) Position() Vector {
   	return p.CurrentVector
   }
   
   // 是否到达目标位置
   func (p Player) IsArrived() bool {
   	return p.CurrentVector.distanceTo(p.TargetVector) < p.Speed
   }
   
   // 更新玩家位置
   func (p *Player) Update() {
   	directionVector := p.TargetVector.sub(p.CurrentVector)
   	normalizeVector := directionVector.normalize()
   	pointChange := normalizeVector.multi(p.Speed)
   	newVector := p.CurrentVector.add(pointChange)
   	p.CurrentVector = newVector
   }

四、主程序

func main() {
	// 创建玩家，设置玩家速度
	var p = NewPlayer(0.6)
	fmt.Println(p.Speed)
	// 设置玩家目标位置
	p.MoveTo(pkg.Vector{6, 8})
	p.CurrentVector = pkg.Vector{9, 13}
	fmt.Println(p.TargetVector)

	for !p.IsArrived() {
		// 更新玩家坐标位置
		p.Update()
		// 打印玩家位置
		fmt.Println(p.Position())
		// 一秒更新一次
		time.Sleep(time.Second)
	}

	fmt.Println("到达目的地了～")
}