Wiki: Página creada con «UNIDADE 4: Colisións en 3D ==Introdución== Clases utilizadas: *[http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gd...»

2015-12-17T17:34:28Z

Página creada con «UNIDADE 4: Colisións en 3D ==Introdución== Clases utilizadas: *[http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gd...»

Página nueva

UNIDADE 4: Colisións en 3D

==Introdución==

Clases utilizadas:
*[http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/Intersector.html Intersector]
*[http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/?com/badlogic/gdx/math/collision/Sphere.html Esfera]
*[http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/BoundingBox.html BoundingBox].

Información na wiki: https://github.com/libgdx/libgdx/wiki/Circles%2C-planes%2C-rays%2C-etc.

En 3D temos varias formas de controlar cando unha figura 'choca' con outra.
* Envolver a figura cun prisma-cubo e comprobar se choca con outra figura.
* Envolver a figura cunha esfera e comprobar se esta choca con outra figura.
* Usar un raio: partir dun punto e cunha dirección ata o infinito, comprobar se dito raio atravesa (choca) con outra figura.

 
[[Imagen:LIBGDX_UD4_Animacion_6.jpg|600px|center]]

 
* O cubo-prisma denomínase [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/BoundingBox.html BoundingBox] e pódese obter a partires dun obxecto da clase Mesh ou ben crear nos un obxecto da [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/BoundingBox.html clase BoundingBox] e definir o seu tamaño e posición (con dous vectores (min-max) que conforman o volume)
* A [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/?com/badlogic/gdx/math/collision/Sphere.html esfera] defínese cun centro (nunha posición no espazo 3D) e un radio.
* O uso de [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/Ray.html raios] (parten dun punto e teñen unha dirección). Por exemplo, se prememos na pantalla podemos querer saber se estamos a tocar un obxecto que estaría en liña recta dende o punto ata o obxecto.

As colisións as temos que controlar usando a clase Intersector (no caso dos bounding box - rays), a propia clase BoundingBox, para controlar cando un BoundingBox choca con outro,chamando ó método intersects ou a clase Sphere que ten un método que indica cando se 'choca' con outra esfera (método overLaps).

==Clase BoundingBox==

O proceso é o seguinte:

* Primeiro debemos de obter o BoundingBox do obxecto Mesh chamando ó [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/graphics/Mesh.html#calculateBoundingBox-- método calculateBoundingBox].

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
Mesh cubo;
......

BoundingBox boundingBox = cubo.calculateBoundingBox()
</syntaxhighlight>

* Unha vez o temos debemos de aplicarlle as mesmas transformacións que sufra o Mesh, chamando ó [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/BoundingBox.html#mul-com.badlogic.gdx.math.Matrix4- método mul].

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
..........
boundingBox.mul(matriz);
</syntaxhighlight>

Sendo matriz un obxecto da clase Matrix4 que foi aplicada ó obxecto Mesh.
Lembrar que xa vimos o uso de matrices [http://wiki.cifprodolfoucha.es/index.php?title=LIBGDX_Animacions3D#Animando_o_cubo:_translaci.C3.B3n.2C_rotaci.C3.B3n_e_escalado neste punto do curso].

* Agora chamaremos ó [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/BoundingBox.html#intersects-com.badlogic.gdx.math.collision.BoundingBox- método intersects] enviando como parámetro o BoundingBox doutro obxecto a controlar:

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
..........
if (boundingBox1.intersects(boundingBox2)){
// CHOCA
}
</syntaxhighlight>

'''Nota:''' O cálculo para obter o BoundingBox asociado o Mesh (chamado ao método calculateBoundingBox()) é bastante custoso.

Se queremos aumentar o rendemento o lóxico é que gardemos unha copia do BoundingBox orixinal e outra copia para aplicar a matriz coas transformacións.

Así por cada Mesh do noso xogo crearíamos unha propiedade BoundingBox para gardar o BoundingBox orixinal (estaría situado na posición 0,0,0 sen transformación ningunha). Podería ser de clase (Static). Dependerá se dende a clase que representa o modelo no noso personaxe ten acceso a dita propiedade.

Neste exemplo estamos a supoñer que cargamos un Mesh en forma de Cubo dende a clase AssetsXogo:

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
public class AssetsXogo{
.......
public static BoundingBox BBoxCuboOrixinal;
public staic void cargarMesh(){
.........
BBoxCuboOrixinal = meshCubo.calculateBoundingBox();
}

.....
}
</syntaxhighlight>

Agora dende cada clase que faga uso deste Mesh crearemos un BoundingBox temporal ao que asinaremos o orixinal antes de aplicar as transformacións:

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
public class Inimigos {
.........
BoundingBox temporal;
public Inimigos(){

temporal = new BoundingBox();
}

public void update(float render){
..........
temporal.set(AssetsXogo.BBoxCuboOrixinal);
temporal.mul(matriz);
}

}

</syntaxhighlight>

Sendo matriz un obxecto da clase Matrix4 que ten gardadas todas as transformacións a aplicar sobre o Inimigo (posición, escala e rotación).

==Clase Intersector - Rays==

O que facemos neste caso é calcular a dirección que ten un raio (vector unidade cunha dirección) e comprobamos se a proxección deste raio no espazo 3D choca cun BoundingBox.

O proceso é o seguinte:

* Primeiro temos que calcular o raio. Neste exemplo imos supoñer que o xogador preme na pantalla e que queremos controlar se premendo nese punto, a proxección dese punto cara 'dentro da pantalla' choca cun BoundingBox.

Para obter o raio temos que facer uso do [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/graphics/Camera.html#getPickRay-float-float- método getPickRay] da cámara en perspectiva.
Normalmente dito control o faremos no [http://wiki.cifprodolfoucha.es/index.php?title=LIBGDX_As_interfaces_para_capturar_eventos método touchDown] que se produce cando prememos na pantalla.

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
@Override
public boolean touchDown(int screenX, int screenY, int pointer, int button) {

Ray ray = camara3d.getPickRay(screenX, screenY, 0, 0, Gdx.graphics.getWidth(),Gdx.graphics.getHeight());

......
}
</syntaxhighlight>

O método está sobrecargado polo que temos varias opcións. Nesta enviamos as coordenadas en pixeles da pantalla e o tamaño do mesma estando a posición 0,0 na parte inferior esquerda da pantalla.

* Unha vez temos o raio podemos chamar ó [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/Intersector.html#intersectRayBoundsFast-com.badlogic.gdx.math.collision.Ray-com.badlogic.gdx.math.collision.BoundingBox- método intersectRayBoundsFast] da clase Intersector que nos indica se o raio choca cun BoundingBox.

<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >

if (Intersector.intersectRayBoundsFast(ray, boundingBox)){
// CHOCA
}
</syntaxhighlight>

==Clase Sphere==

Neste caso temos que asociar a cada obxecto Mesh un obxecto da [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/?com/badlogic/gdx/math/collision/Sphere.html clase Sphere].

Unha esfera está definida pola posición e radio.

Normalmente nos xogos o tamaño da esfera asociada ó obxecto Mesh non vai variar e o que temos que facer é actualizar a posición en función da posición do obxecto Mesh.

Se estamos a desenvolver o xogo seguindo o [http://wiki.cifprodolfoucha.es/index.php?title=LIBGDX_MVC patrón Model-View-Controller] como xa vimos no xogo 2D teremos que definir a esfera como unha propiedade máis dentro da clase. Instanciala no constructor e movela no método update da clase.

* O tamaño: o tamaño ten que ven co tamaño que teña o obxecto no programa 3D de deseño. Así, no seguinte gráfico podemos ver como a esfera que representa a Terra ten un tamaño de dúas unidades (2x2x2)
 

[[Imagen:LIBGDX_UD4_Animacion_3.jpg|300px|center]]

 

Neste exemplo o radio da esfera é de 1 unidade e ten un diámetro de 2 unidades:

::diámetro = radio x 2

Agora ben, cando eu defino unha figura a podo escalar. Entón a esfera teremos que aplicarlle a escala tamén.

Así, se instancio a terra cunha escala de 25 significa o seguinte:

::diámetro orixinal sen escalar = 2 Unidades
::diámetro escalado = 25 x 2 = 50 Unidades

Polo tanto eu terei que definir unha esfera de 50 unidades de '''diámetro''' e '''polo tanto de 25 Unidade de Radio'''.

Isto o teremos que facer unha vez (pode ser no constructor) se durante o xogo o tamaño da figura 3D non ten que variar.

O proceso polo tanto sería:

* Definimos a esfera:
:<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
public Sphere esfera;
</syntaxhighlight>

* Instanciamos a esfera e lle damos unha posición igual á do obxecto a controlar e unha escala de acordo a escala do obxecto a controlar. No caso da Terra no noso exemplo:
:<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
esfera = new Sphere(pos, escala);
</syntaxhighlight>

* Actualizamos a esfera coa posición no obxecto a controlar. Debemos chamar á [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/Sphere.html#center propiedade center]:
:<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
esfera.center.set(posicion);
</syntaxhighlight>

* Agora queda controlar cando a esfera 'choca' con outra esfera. Para iso temos que chamar ó [http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gdx/math/collision/Sphere.html#overlaps-com.badlogic.gdx.math.collision.Sphere- método overlaps] da clase Sphere:

:<syntaxhighlight lang="java" line enclose="div" highlight="" >
if (esfera.overlaps(outraesfera) {
// CHOCA
}
</syntaxhighlight>

-----
'''TAREFA 4.6 A FACER:''' Esta parte está asociada á realización dunha tarefa.
-----

 -- [[Usuario:angelfg|Ángel D. Fernández González]] -- (2015).

LIBGDX Colisions3D - Historial de revisiones

Wiki: Página creada con «UNIDADE 4: Colisións en 3D ==Introdución== Clases utilizadas: *[http://libgdx.badlogicgames.com/nightlies/docs/api/com/badlogic/gd...»