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游戏开发新手如何规划自己的13天开发之旅？

96SEO 2026-02-19 10:50 0

上一章节中，我们完成了物理引擎和物理组件的构建，但是我们的物体似乎直接从地面上掉下去了，我们希望的物体应该停在地面上的，不应该穿过去，这章我们会完成如何教会引擎进行

哪两个物体在当前帧发生了重叠

data-src="https://img2024.cnblogs.com/blog/2727651/202602/2727651-20260218205730544-858675974.png"

id="1碰撞形状collider">1.碰撞形状（Collider）

物理边界，在2D游戏中，最常用的碰撞形状是矩形（AABB）和

圆形（Circle）。

我们将创建一个Collider基类和及规格派生类来代表这些形状。

id="enginephysicscolliderh">engine/physics/collider.h

为什么圆形也要使用AABB？

我们可以先使用AABB检测过滤大部分不碰撞的情况，只对AABB重叠的情况再进行精确的圆形检测。

id="2collidercomponent为gameobject添加碰撞体">2.ColliderComponent：为GameObject添加碰撞体

和PhysicsComponent类似，需要一个ColliderComponent来将一个Collider形状附加到GameObject上。

持有Collider
---
通过`std::unique_ptr`管理Collider的生命周期
---
通过`offset_`和`alignment_`确定碰撞体相对于Transform的位置
---
提供`getWorldAABB()`方法，计算碰撞体在世界坐标系中的精确包围盒
---
支持`is_trigger_`标志，用于不产生物理响应的区域
id="enginecomponentcollider_componenth">engine/component/collider_component.h

缓存的TransformComponent指针（非拥有）std::unique_ptr<physics::Collider>
collider_;
碰撞器相对于TransformComponent的偏移量,碰撞器左上角相对变换原点的偏移量utils::Alignment
alignment_
ColliderComponent(std::unique_ptr<physics::Collider>
alignment
可以根据当前的对齐方式和collider_的尺寸计算偏移量offset_*
@note
需要使用到transform_中的scale,所以在更新scale时,这力需要进行调用更新,*
updateOffset();//
id="enginecomponentcollider_componentcpp">engine/component/collider_component.cpp

<spdlog/spdlog.h>namespace
engine
component{ColliderComponent::ColliderComponent(std::unique_ptr<physics::Collider>
collider,
collider_(std::move(collider)),
isActive_(isActive){if(!collider_){spdlog::error("传入的是个空的collider");}}void
ColliderComponent::init(){if(!owner_){spdlog::error("collider组件的游戏对象为空");}transform_
owner_->getComponent<component::TransformComponent>();if(!transform_){spdlog::error("collider组件的游戏对象没有transform组件");return;}updateOffset();}void
ColliderComponent::updateOffset(){if(!collider_)
return;glm::vec2
collider_->getAABBSize();if(collider_size.x
<=
transform_->getScale();switch(alignment_){case
offset_
utils::Alignment::CENTER_RIGHT:
offset_
utils::Alignment::BOTTOM_CENTER:
offset_
utils::Alignment::BOTTOM_RIGHT:
offset_
ColliderComponent::getWorldAABB()
const{if(!transform_
collider_->getAABBSize();const
glm::vec2
transform_->getScale();const
glm::vec2
ColliderComponent::setAlignment(utils::Alignment
&&
updateOffset()
---
根据对齐方式计算碰撞器相对于Transform的偏移量
getWorldAABB()
---
关键方法：计算碰撞体在世界坐标系中的精确包围盒，为碰撞检测提供数据
这个组件持有Collider（通过std::unique_ptr管理其生命周期），并像SpriteComponent一样，通过offset_和alignment_来确定碰撞体相对于TransformComponent的位置。
id="3碰撞检测算法collisionhcpp">3.碰撞检测算法（collision.h/cpp）
我们将所有纯粹的数学碰撞检测函数放到一个独立的collision命名空间下，这让我们的代码更加清晰

`Collider`是抽象基类，定义了所有碰撞器的共有接口，如`getType()`
AABB尺寸	包含一个`aabb_size_`,代表能完全包围这个碰撞器的最小矩形尺寸，这在后续的优化中非常有用
`AABBCollider`和`CircleCollider`是具体的碰撞形状实现

id="enginephysicscollisionh">engine/physics/collision.h

component::ColliderComponent&
const
component::ColliderComponent&
b);/***
id="enginephysicscollisioncpp">engine/physics/collision.cpp

"../component/collider_component.h"
#include
"../component/transform_component.h"namespace
checkCollision(const
a_transform->getScale();auto
b_size
b_transform->getScale();auto
a_pos
a位置的碰撞盒的左上角位置,a的碰撞盒的尺寸if(!checkAABBOverlap(a_pos,
a_size,
精确碰撞检测--具体形状的碰撞检测if(a_collider->getType()
&&
physics::ColliderType::AABB){return
true;}
physics::ColliderType::CIRCLE){auto
a_center
physics::ColliderType::AABB){auto
a_center
checkPointInCircle(nearest_point,
a_center,
physics::ColliderType::CIRCLE){auto
b_center
checkPointInCircle(nearest_point,
b_center,
checkCollision函数采用两阶段检测：
先粗略检测（AABB过滤）---
如果AABB都不重叠的话那么就直接返回false，该方式可以过滤大部分不碰撞的情况，节省了昂贵的计算资源
---
最近点检测，找到AABB上离圆心最近的点，检查是否在圆内
最邻近点可以通过clamp函数获取，在检查这个点是否在AABB内（glm::clamp(邻近点,AABB左上角,AABB右下角)）
id="4在physicsengine中集成碰撞检测">4.在PhysicsEngine中集成碰撞检测

现在，PhysicsEngine不仅要更新物体位置，还要负责在更新后进行物体间的碰撞检测

id="enginephysicsphysics_engineh新增">engine/physics/physics_engine.h（新增）

private:std::vector<std::pair<engine::object::GameObject*,
engine::object::GameObject*>>
collision_pairs_;
id="enginephysicsphysics_enginecpp新增">engine/physics/physics_engine.cpp（新增）

每帧开始时清空上一帧的碰撞记录collision_pairs_.clear();//
(auto*
PhysicsEngine::checkObjectCollisions(){//
--->
obj_a->getComponent<engine::component::ColliderComponent>();if(!cc_a
continue;
obj_b->getComponent<engine::component::ColliderComponent>();if(!cc_b
continue;
检查碰撞if(collision::checkCollision(*cc_a,
*cc_b))
记录碰撞对collision_pairs_.emplace_back(std::make_pair(obj_a,
obj_b));}}}
collision_pairs_.clear()，每帧开始时清空上一帧的碰撞记录
---
遍历所有PhysicsComponent，应用物理规则更新位置
---
checkObjectCollisions()，执行碰撞检测
id="checkobjectcollisions优化">checkObjectCollisions优化

class="language-cpp">for(size_t
<
性能考虑：对于对象层物体不多的情况，O(n$^2$)暴力求解是可以接受的。
class="language-cpp">collision_pairs_.emplace_back(obj_a,obj_b);

如果collision::checkCollision返回true，就将这对发生碰撞的GameObject指针存入collision_pairs_。

我们在GameScene中创建两个物体：一个受重力影响的箱子（AABB碰撞体）和一个静止的箱子（圆形碰撞体），并给其加上ColliderComponent。

id="gamescenegame_scenecpp">game/scene/game_scene.cpp

{std::unique_ptr<engine::object::GameObject>
gameobj
std::make_unique<engine::object::GameObject>("test1");//
添加组件进行测试gameobj->addComponent<engine::component::TransformComponent>(glm::vec2(200.0f,100.0f));gameobj->addComponent<engine::component::SpriteComponent>("assets/textures/Props/big-crate.png",context_.getResourceManager(),engine::utils::Alignment::CENTER);gameobj->addComponent<engine::component::PhysicsComponent>(&context_.getPhysicsEngine(),1.0f);gameobj->addComponent<engine::component::ColliderComponent>(std::make_unique<engine::physics::AABBCollider>((glm::vec2(32))));addGameObject(std::move(gameobj));auto
gameobj1
std::make_unique<engine::object::GameObject>("test2");gameobj1->addComponent<engine::component::TransformComponent>(glm::vec2(200.0f,200.0f));gameobj1->addComponent<engine::component::SpriteComponent>("assets/textures/Props/big-crate.png",context_.getResourceManager(),engine::utils::Alignment::CENTER);gameobj1->addComponent<engine::component::PhysicsComponent>(&context_.getPhysicsEngine(),1.0f,false);gameobj1->addComponent<engine::component::ColliderComponent>(std::make_unique<engine::physics::AABBCollider>((glm::vec2(32))));addGameObject(std::move(gameobj1));
}void
{Scene::update(delta_time);TestCollisionPairs();
每帧检查并打印碰撞对
context_.getPhysicsEngine().getCollisionPairs()){spdlog::info("{}和{}发生碰撞",pair.first->getName(),pair.second->getName());}

data-src="https://img2024.cnblogs.com/blog/2727651/202602/2727651-20260218211059417-1569890633.png"

可以看到两个箱子发生了碰撞，这证明我们的碰撞检测系统已经成功运行了

collision::checkCollision()（检测算法）

---调用--->

PhysicsEngine::checkObjectCollisions()

--->

创建碰撞组件：ColliderComponent管理碰撞器

集成到物理引擎PhysicsEngine统一管理碰撞检测

,限定返回的引用是只读的，调用方不能通过这个引用修改force_;

函数后的const，限定这个成员函数是只读的，函数内部不能修改类的任何非mutable成员，(force_不能改)，这会让force_变成const属性。

在const成员函数中，类的成员变量（比如force_）会被编译器视为const类型

即force_的实际类型是const

glm::vec2，这是后续所有写法是否合法的核心前提。

//编译报错，返回是非const引用，相当于把const对象绑定到非const上，违法
const
//合法，返回的是值拷贝，把const的force_拷贝一份返回，类型匹配，调用方拿到的是拷贝，不会影响原force_
glm::vec2
//合法，将const对象拷贝到非const的对象是合法的，调用方也是无法修改原值的

总结：函数后的const使函数内不能改成员，且force_变为const；返回glm::vec2&（非const引用）无法绑定const对象；去掉引用（返回值拷贝）会有拷贝开销；const

glm::vec2&合法高效安全

2.加深理解值传递和const引用两种参数传递方式的差异

glm::vec2&是引用绑定，形参size直接绑定到传入的实参，不拷贝，不移动实参，只是"借用"实参的内存地址。
成员初始化：size_(size)是拷贝构造，因为size是const引用，不能通过std::move转移其资源（const对象移动会破坏原对象的只读语义），所以只能把size指向的glm::vec2内容完整拷贝到成员变量size_中。
（1次拷贝构造）
size是值接收，调用构造函数时，实参会先拷贝/移动到局部形参size中，传入左值，形参size是拷贝构造；传入右值，移动构造，转移资源，几乎无开销；成员初始化：size_(std::move(size))是移动构造，把局部形参size资源直接转移到size_中；通过
减少拷贝开销，形参
状态（但因为是局部变量，出了构造函数就销毁，无副作用）（左值：1次拷贝构造，1次移动构造；右值：2次移动构造（1次形参size移动临时对象，成员初始化时1次std::move()移动形参size））
3.对于计算碰撞检测时对于Transform组件中scale的疑问
这里我在自己编写的时候老是容易忘记这个细节部分，在碰撞器组件ColliderComponent中更新偏移的部分、Collision.cpp中checkCollision部分也是，这是个遗留的细节问题，当然也出现在SpriteComponent中的更新偏移部分，不然这样设想一下，比如我们加载一张图片，这张图片有点大，比如64×64px，我想要调整一下，那么就需要通过Transform进行调整，这个GameObject会使用到如下组件：
那么这个图片原大小64×64px会存在SpriteComponent组件类中的成员变量sprite_size_=glm::vec2(64,64)中，我们建立的TransformComponent组件中scale默认都是(1.0,1.0)；我想要调整，我想将图片缩小一半，那么我需要将scale设置成(0.5,0.5)；但是调整后会牵扯到对齐方式，这是肯定的，如果原本是以中心对齐方式CENTER，那么SpriteComponent中的offset_就是offset_
glm::vec2(-sprite_size_.x/2,-sprite_size_.y/2)
scale
(-32,-32)；我们的SpriteComponent中的offset_偏移是始终和TransformComponent中的scale挂钩的，这得注意，如果图片缩小一半，会导致scale缩小一半，那么牵扯到的偏移也应该缩小一半变成(-16,-16)。
同样的，类比于碰撞组件ColliderComponent中的偏移offset_，这里的collider_size类似于sprite_size_原始图片的大小，也同样需要scale进行位移偏移计算。
ColliderComponent::updateOffset()
{if(!collider_)
collider_->getAABBSize();if(collider_size.x
<=
transform_->getScale();switch(alignment_){case
offset_
utils::Alignment::CENTER_RIGHT:
offset_
utils::Alignment::BOTTOM_CENTER:
offset_
utils::Alignment::BOTTOM_RIGHT:
offset_
4.对于AABB和Circle，也就是矩形和圆之间的碰撞检测不太理解。
这个点其实很简单，我们会计算圆心和矩形之间的最邻近点，只要这个点到圆心的距离小于圆的半径，那么就重叠了，发生碰撞。
这个点可能在边上，可能在角上，也可能在内部，那如何计算呢？
通过clamp钳制的方法将圆心这个点限制在AABB矩形区域。
因为AABB是轴对齐，所以边都是平行于x/y轴的，那么对圆心坐标钳制后得到的点就是AABB上
唯一、离圆心最近的点。
class="post-meta-container">

                        
                        
                         

                    
                    
                        
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+60%

网站转化率提升

3-6月

平均见效周期

行业案例 - 制造业

优化前：日均自然流量120，核心词无排名
优化6个月后：日均自然流量950，15个核心词首页排名
效果提升：流量增长692%，询盘量增加320%

行业案例 - 电商

优化前：月均自然订单50单，转化率1.2%
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效果提升：订单增长320%，转化率提升133%

行业案例 - 教育

优化前：月均咨询量35个，主要依赖付费广告
优化5个月后：月均咨询量180个，自然流量占比65%
效果提升：咨询量增长414%，营销成本降低57%

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百度、Google认证工程师
内容创作、技术开发、数据分析多领域团队
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我们的SEO服务理念

我们坚信，真正的SEO优化不仅仅是追求排名，而是通过提供优质内容、优化用户体验、建立网站权威，最终实现可持续的业务增长。我们的目标是与客户建立长期合作关系，共同成长。

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游戏开发新手如何规划自己的13天开发之旅？

data-src="https://img2024.cnblogs.com/blog/2727651/202602/2727651-20260218205730544-858675974.png"

我们将创建一个Collider基类和及规格派生类来代表这些形状。id="enginephysicscolliderh">engine/physics/collider.h

id="enginephysicscolliderh">engine/physics/collider.h

我们可以先使用AABB检测过滤大部分不碰撞的情况，只对AABB重叠的情况再进行精确的圆形检测。

id="2collidercomponent为gameobject添加碰撞体">2.ColliderComponent：为GameObject添加碰撞体

---

---

---

---

collider_;

alignment_

alignment

@note

updateOffset();//

engine

collider,

return;glm::vec2

<=

offset_

offset_

offset_

offset_

const{if(!transform_

glm::vec2

glm::vec2

&&

---

---

id="3碰撞检测算法collisionhcpp">3.碰撞检测算法（collision.h/cpp）

component::ColliderComponent&constcomponent::ColliderComponent&b);/***id="enginephysicscollisioncpp">engine/physics/collision.cpp

const

b);/***

#include

checkCollision(const

b_size

a_pos

a_size,

&&

true;}

a_center

a_center

a_center,

b_center

b_center,

---

id="enginephysicsphysics_engineh新增">engine/physics/physics_engine.h（新增）

private:std::vector<std::pair<engine::object::GameObject*,engine::object::GameObject*>>collision_pairs_;id="enginephysicsphysics_enginecpp新增">engine/physics/physics_engine.cpp（新增）

collision_pairs_;

(auto*

--->

continue;

continue;

*cc_b))

obj_b));}}}

---

---

class="language-cpp">for(size_t<性能考虑：对于对象层物体不多的情况，O(n$^2$)暴力求解是可以接受的。class="language-cpp">collision_pairs_.emplace_back(obj_a,obj_b);

<

id="gamescenegame_scenecpp">game/scene/game_scene.cpp

gameobj

gameobj1

}void

每帧检查并打印碰撞对

---调用--->

--->

const

glm::vec2

减少拷贝开销，形参

scale

{if(!collider_)

<=

offset_

offset_

offset_

offset_

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SEO优化服务概述

我们将创建一个`Collider`基类和及规格派生类来代表这些形状。
id="enginephysicscolliderh">engine/physics/collider.h

component::ColliderComponent&
const
component::ColliderComponent&
b);/***
id="enginephysicscollisioncpp">engine/physics/collision.cpp

private:std::vector<std::pair<engine::object::GameObject,
engine::object::GameObject>>
collision_pairs_;
id="enginephysicsphysics_enginecpp新增">engine/physics/physics_engine.cpp（新增）

class="language-cpp">for(size_t
<
性能考虑：对于对象层物体不多的情况，O(n$^2$)暴力求解是可以接受的。
class="language-cpp">collision_pairs_.emplace_back(obj_a,obj_b);

`scale`