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Algoritmos para detectar colisões em jogos 2D dependem do tipo de formas que podem colidir (por exemplo, retângulo para retângulo, retângulo para círculo, círculo para círculo). Geralmente, você terá uma forma genérica simples que abrange a entidade conhecida como "hitbox", portanto, mesmo que a colisão não seja perfeita, ela terá boa aparência e terá bom desempenho em várias entidades. Este artigo fornece uma revisão das técnicas mais comuns usadas para fornecer detecção de colisão em jogos 2jogo2jogos

Caixa delimitadora alinhada por eixo

 

 

 Uma das formas mais simples de detecção de colisão é entre dois retângulos alinhados no eixo - ou seja, sem rotação. O algoritmo funciona garantindo que não haja nenhum espaço entre os 4 lados dos retângulos. Qualquer lacuna significa que uma colisão não existe.

var rect1 = {x: 5, y: 5, width: 50, height: 50}
var rect2 = {x: 20, y: 10, width: 10, height: 10}

if (rect1.x < rect2.x + rect2.width &&
   rect1.x + rect1.width > rect2.x &&
   rect1.y < rect2.y + rect2.height &&
   rect1.y + rect1.height > rect2.y) {
    // collision detected!
}

// filling in the values =>

if (5 < 30 &&
    55 > 20 &&
    5 < 20 &&
    55 > 10) {
    // collision detected!
}

 

 

Colisão Circular

Outra forma simples para detecção de colisão é entre dois círculos. Esse algoritmo funciona tomando os pontos centrais dos dois círculos e garantindo que a distância entre os pontos centrais seja menor que os dois raios somados.

var circle1 = {radius: 20, x: 5, y: 5};
var circle2 = {radius: 12, x: 10, y: 5};

var dx = circle1.x - circle2.x;
var dy = circle1.y - circle2.y;
var distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);

if (distance < circle1.radius + circle2.radius) {
    // collision detected!
}

Note:  Here is another example without Canvas or external liblibraries

 

Teorema do eixo de separação 

Este é um algoritmo de colisão que pode detectar uma colisão entre quaisquer dois polígonos * convexos *. É mais complicado implementar do que os métodos acima, mas é mais poderoso. A complexidade de um algoritmo como esse significa que precisaremos considerar a otimização de desempenho, abordada na próxima seção.

A implementação do SAT está fora do escopo desta página, portanto, veja os tutoriais recomendados abaixo:

 

  1. Separating Axis Theorem (SAT) explanation
  2. Collision detection and response
  3. Collision detection Using the Separating Axis Theorem
  4. SAT (Separating Axis Theorem)
  5. Separation of Axis Theorem (SAT) for Collision DDetection

Performance de Colisão 

Embora alguns desses algoritmos para detecção de colisão sejam simples o suficiente para serem calculados, pode ser um desperdício de ciclos testar todas as entidades com todas as outras entidades. Normalmente os jogos dividem a colisão em duas fases, ampla e estreita.

Fase Larga

A fase ampla deve fornecer uma lista de entidades que * podem * estar colidindo. Isso pode ser implementado com uma estrutura de dados espacial que lhe dará uma ideia aproximada de onde a entidade existe e o que existe em torno dela. Alguns exemplos de estruturas de dados espaciais são Quad Trees, R-Trees ou um Spash Hashmap.

Fase estreita

Quando você tem uma pequena lista de entidades para verificar, você vai querer usar um algoritmo de fase estreita (como os listados acima) para fornecer uma resposta certa sobre se há uma colisão ou não.

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