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[其他] Unity导弹算法预计目标点

may

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电梯直达

楼主

发表于 2015-11-30 00:55:26 |只看该作者 |倒序浏览

关于导弹的飞行算法，网上有很多教程。简单算法无非是获取目标点的当前位置，然后导弹朝目标方向移动。高深点的，就是通过计算获取碰撞点然后朝着目标移动。如果你能看懂这个高深算法的话，可以去看原帖：[url=]http://game.ceeger.com/forum/read.php?tid=3919[/url]

需要注意的是，原帖存在错误。而且一些方法使用的不合理。下面是我整合后的代码，欢迎大家提出不同见解。

想要实现导弹的“拦截”功能，首先需要根据目标物体的速度，位置，导弹的速度，位置，计算出两者相交的预计点。然后导弹朝碰撞点移动。

因为目标可能做不规则运动，所以需要公式计算物体的平均速度。即速度=距离/时间。物体的方向，则是当前位置-上一位置。下面是计算物体的速度和方向的具体代码：

using UnityEngine;
using System.Collections;
public class SpeedTest : MonoBehaviour {
private float lastTime;
private Vector3 lastPos;
private float dtime;
[HideInInspector]
public Vector3 CurrentVector;
[HideInInspector]
public float Speed;
// Update is called once per frame
void OnEnable() {
lastTime = Time.time;
lastPos = transform.position;
}
void Update () {
dtime = Time.time - lastTime;
if (dtime > 0) {
lastTime = Time.time;
Speed = PhycisMath.GetSpeed(lastPos, transform.position, dtime);
CurrentVector = PhycisMath.GetDir(lastPos, transform.position);
if (Mathf.Abs(Speed)<0.001f)
{
CurrentVector = transform.TransformDirection(Vector3.forward);
}
lastPos = transform.position;
}
}
}

复制代码

上面是通过位移来算的速度和方向，与物理效果无关，所以拥有更好的适用性，可以用来不规则的平滑运动计算。为了代码的直观，将一些常用的方法封装于一个静态方法类中。

using UnityEngine;
using System.Collections;
public class PhycisMath
{
public static float GetSpeed(Vector3 lastPos,Vector3 newps,float time) {
if (time == 0) return 0;
return Vector3.Distance(lastPos, newPs) / time;
}
public static Vector3 GetDir(Vector3 lastPos, Vector3 newPs)
{
return (newPs - lastPos).normalized;
}
public static float GetDelta(float a,float b,float c) {
return b * b - 4 * a * c;
}
public static float GetRad(float dis, float angle)
{
return -(2 * dis * Mathf.Cos(angle * Mathf.Deg2Rad));
}
public static float GetPom(float a, float b)
{
return 1-Mathf.Pow(a,b);
}
public static float GetSqrtOfMath(float a,float b, float d) {
float a1 = (-b + Mathf.Sqrt(d)) / (2 * a);
float a2 = (-b - Mathf.Sqrt(d)) / (2 * a);
return a1>a2?a1:a2;
}
public Vector3 GetHitPoint() {
return Vector3.zero;
}
}

复制代码

接下来是写一个雷达，通过一系列“复杂”的运算获取碰撞点位置。

using UnityEngine;
using System.Collections;
public class RadarOfRocket : MonoBehaviour {
//我们的导弹的轨道计算是基于Transform的，
//纯数学的计算，这样更精确，适用性更好
public Transform target;//目标
private SpeedTest rocketSpeed;//
private SpeedTest targetSpeed;
private Vector3 targetDir;
private float angle;
private float distence;
private bool isAim = false;
public bool IsAim
{
get { return isAim; }
set { isAim = value; }
}
private Vector3 aimPos;
public Vector3 AimPos
{
get { return aimPos; }
set { aimPos = value; }
}
void checkTarget() {
if (!(rocketSpeed=GetComponent<SpeedTest>()))
{
gameObject.AddComponent<SpeedTest>();
rocketSpeed = GetComponent<SpeedTest>();
}
if (target&&!(targetSpeed = target.GetComponent<SpeedTest>()))
{
target.gameObject.AddComponent<SpeedTest>();
targetSpeed = target.GetComponent<SpeedTest>();
}
}
void OnEnable() {
checkTarget();
}
void Update() {
if (target)
TestAim();
}
public void TestAim() {
if (Mathf.Abs(targetSpeed.Speed) < 0.01f)
{ //物体的速度过小，则默认物体是静止的。
isAim = true;
aimPos = target.position;
}
else {
targetDir = transform.position - target.position;
angle = Vector3.Angle(targetDir, targetSpeed.CurrentVector);
distence = targetDir.magnitude;
float a = PhycisMath.GetPom((rocketSpeed.Speed / targetSpeed.Speed), 2);
float b = PhycisMath.GetRad(distence, angle);
float c = distence * distence;
float d = PhycisMath.GetDelta(a, b, c);
isAim = d >= 0 && !float.IsNaN(d) && !float.IsInfinity(d);
if (isAim)
{
float r = PhycisMath.GetSqrtOfMath(a, b, d);
if (r < 0) isAim = false;//如果得出的是负值，则代表交点有误
aimPos = target.transform.position + targetSpeed.CurrentVector * r;
}
}
}
}

复制代码

原博客中的解是获取较小的那个。但是据我测试，只有正解时目标点才正确。大家也可以进行测试。值得注意的是，导弹的速度必须要大于目标的速度，不然导弹无法靠近目标。

好，获取目标点的代码已经完成了。接着是导弹的飞行代码。关于这部分，一般的做法是通过移动+转向实现导弹的轨迹。代码很简单。距离和角度的过滤我就省略了，基本上新手都能写出来。

using UnityEngine;
using System.Collections;
[RequireComponent(typeof(RadarOfRocket))]
public class Missile : MonoBehaviour {
private RadarOfRocket radar;
public float Speed = 100;
public float RoteSpeed = 3;
public float Noise = 0;
void OnEnable() {
radar = GetComponent<RadarOfRocket>();
}
void Update() {
Fly();
if (radar.IsAim) {
FlyToTarget(radar.AimPos-transform.position);
}
}
private void FlyToTarget(Vector3 point) {
if (point != Vector3.zero) {
Quaternion missileRotation = Quaternion.LookRotation(point, Vector3.up);
transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, missileRotation, Time.deltaTime * RoteSpeed);
}
}
private void Fly() {
Move(transform.forward.normalized+transform.right*Mathf.PingPong(Time.time,0.5f)*Noise, Speed*Time.deltaTime);
}
public void Move(Vector3 dir,float speed){
transform.Translate(dir*speed,Space.World);
}
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
print("hit");
}
}