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Wirago

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13.09.2017, 10:05

2D Kollision > verhindern von glitches

Hallo zusammen,

Ich habe ein recht einfaches rechteck-basiertes System zur Kollisionserkennung das es ermöglicht bei diagonaler Bewegung die Kante "entlang zu rutschen".
Funktioniert soweit ganz gut, allerdings ist es Möglich, dass zB. der Spieler in das Kollisionsobjekt rein glitcht. Es scheint als ob es nur dann passieren kann, wenn man sich um die Ecken des Kollsionsobjektes bewegt.
Ich habe die Vermutung, dass das dann passiert, wenn die Bewegung die Ecke des Kollisionsobjektes abschneidet und so irgendwie dazu führt, dass die Rechtecke des Spielers und des Objektes ineinander rutschen.

Die relevanten Codestellen dazu sehen so aus:

Der UpdateCall erhält playerMovement aus der Tastatureingabe

C#-Quelltext

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public void UpdatePlayer(GameTime gameTime, Vector2 playerMovement)
{
    //...
    playerMovement = CalculatePlayerMovement(Vector2.Normalize(playerMovement) * movementspeed);
    if (playerMovement.Length() != 0)
        MoveBy(playerMovement);
    //...
}


Die CalculatePlayerMovement-Method checkt den Kartenrand, Kollisionsobjekte usw. Abhängig von der Richtung der Kollsion wird dann die x- or y-Bewegung auf 0 gesetzt.

C#-Quelltext

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private Vector2 CalculatePlayerMovement(Vector2 movement)
{
    Rectangle destRect = new Rectangle(BoundingBox.X + (int)movement.X, BoundingBox.Y + (int)movement.Y, Width, Height);
    Vector2 returnValue = movement;
    //...
    foreach (Rectangle r in TileMap.collisionObjects)
    {
         if (destRect.Intersects(r))
         {
             string collsionSide = GetCollisionSide(destRect, r);
             if (collsionSide == "top" || collsionSide == "bottom")
                 returnValue.Y = 0;
             if (collsionSide == "left" || collsionSide == "right")
                 returnValue.X = 0;
         }
     }
    //...
}


Die Erkennung der Kollsionsseite habe ich von HIER.

C#-Quelltext

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private string GetCollisionSide(Rectangle destRect, Rectangle r)
{
    float w = (destRect.Width + r.Width) / 2;
    float h = (destRect.Height + r.Height) / 2;
    float dx = destRect.Center.X - r.Center.X;
    float dy = destRect.Center.Y - r.Center.Y;

     if (Math.Abs(dx) <= w && Math.Abs(dy) <= h)
     {
         float wy = w * dy;
         float hx = h * dx;
         if (wy > hx)
         {
            if (wy > -hx)
                return "top";
            else
                return "right";
         }
         else if (wy < hx)
         {
             if (wy > -hx)
                 return "left";
             else
                 return "bottom";
         }
    }
    return "";
}


Ich weis nicht so recht an welcher Stelle das Problem liegt. Wahrscheinlich übersehe ich nur eine Kleinigkeit, komme allerdings nicht drauf.
Die Erkennung der Kollsionsseite funktioniert soweit eigentlich tadellos, zumindest laut debug-Anzeige
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Nox

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13.09.2017, 18:23

Was passert wenn wy = hx? Oder kann das per Definition nicht passieren?
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Wirago

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13.09.2017, 19:00

Was passert wenn wy = hx? Oder kann das per Definition nicht passieren?


War mir jetzt selber nicht 100% sicher, aber ein breakpoint bei einem

C#-Quelltext

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if (wy == hx)
    return "test";


wurde trotz glitch nie erreicht.
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13.09.2017, 20:14

schmeiß doch mal testweise das mit den Seiten raus und mach bei einer Kollision einfach immer einen kompletten Stop. Oder lass es dir ausgeben, um zu prüfen, ob das intersect auch immer dann anspringt, wenn du es erwartest.
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13.09.2017, 20:39

schmeiß doch mal testweise das mit den Seiten raus und mach bei einer Kollision einfach immer einen kompletten Stop. Oder lass es dir ausgeben, um zu prüfen, ob das intersect auch immer dann anspringt, wenn du es erwartest.


Das war ja der Ursprungszustand. Ganz furchtbar im gameplay.
War dann ein einfaches

C#-Quelltext

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foreach (Rectangle r in TileMap.collisionObjects)
{
     if (destRect.Intersects(r))
         returnValue = Vector2.Zero;
}


Hat auch einwandfrei funktioniert. Nur eben spieltechnisch ganz schlimm. Die degbug-Augabe gibt auch immer die korrekte Seite der Kollision aus.
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PuppetMaster

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13.09.2017, 20:52

Was passert wenn wy = hx? Oder kann das per Definition nicht passieren?


War mir jetzt selber nicht 100% sicher, aber ein breakpoint bei einem

C#-Quelltext

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if (wy == hx)
    return "test";


wurde trotz glitch nie erreicht.

Hi,
wy und hx sind vom Typ IEEE 754 floating point number, ein Vergleich mittels == ist deshalb nicht Zielführend.
Ich kann dir nur wärmstens folgende Lektüre empfehlen: http://www.itu.dk/~sestoft/bachelor/IEEE754_article.pdf

Um die Sache abzukürzen, normalerweise wird eine fuzzy comparision mit bestimmten epsilon Wert benutzt um Fließkommazahlen zu vergleichen.
Abgewandelt aus https://stackoverflow.com/a/485777:

C#-Quelltext

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public static bool fuzzyCompare(this float float1, float float2, float epsilon)
{
    return (Math.Abs(float1 - float2) <= epsilon);
}


Vielleicht löst das ja schon dein Problem.

Zitat von »"Billy Talent - Fallen Leaves"«

Run away before you drown, or the streets will beat you down.
Fallen leaves, fallen leaves, fallen leaves on the ground.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »PuppetMaster« (13.09.2017, 20:57)


Wirago

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13.09.2017, 21:46


wy und hx sind vom Typ IEEE 754 floating point number, ein Vergleich mittels == ist deshalb nicht Zielführend.

Da hast du natürlich absolut Recht. Danke für den Input.

Eingebaut:

C#-Quelltext

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if (wy > hx)
{
    if (wy > -hx)
    return "top";
    else
    return "right";
}

if (wy < hx)
{
    if (wy > -hx)
    return "left";
    else
    return "bottom";
}

if (fuzzyCompare(wy, hx, 0.1f))
    return "test";


Zeile 17 im o.g. Code in meinen Tests nie erreicht. Ergo ist wy und hx nicht gleich. Kann aber natürlich sein, dass in irgendeinem Frame die Differenz nur sehr klein ist, glaube ich aber nicht wirklich.
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14.09.2017, 02:15

Hm solange der Algorithmus auf das Ergebnis kommt, dass die Kollision oben oder unten statt findet, kann sich der Spieler weiterhin noch nach links und rechts bewegen und vice versa. Ggf ist dies das Problem. Kann man schnell nachprüfen indem man sich die Geschwindigkeit und das Ergebnis von "GetCollisionSide" sich ausgeben lässt.
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14.09.2017, 16:48

Jop, genau das ist das Problem.
Anhand des Anhangs erkennt man den Fehler ganz gut. Eigentlich leicht erklärt.

Die diagonale Bewegung (grün) würde eine Kollision verursachen. GetCollisionSide() erkennt, dass Top Seite kollidiert. Die Y-Richtung wird auf 0 gesetzt, die X-Richtung allerdings nicht. Und schon wandert das Objekt zwar nicht mehr nach oben, sonder seitlich in das zweite Objekt rein.

Als Lösung dachte ich mir, prüfe ich die Seiten nochmals, nachdem die Y bzw X Bewegung bereits bereinigt wurde:


C#-Quelltext

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foreach (Rectangle r in TileMap.collisionObjects)
{
    if (destRect.Intersects(r))
    {
        string collsionSide = GetCollisionSide(destRect, r);
        if (collsionSide == "top" || collsionSide == "bottom")
            returnValue.Y = 0;
        if (collsionSide == "left" || collsionSide == "right")
            returnValue.X = 0;
    }

    Rectangle newDestRect = new Rectangle(BoundingBox.X + (int)returnValue.X, BoundingBox.Y + (int)returnValue.Y, Width, Height);
    if (newDestRect.Intersects(r))
    {
        string collsionSide = GetCollisionSide(newDestRect, r);
        if (collsionSide == "top" || collsionSide == "bottom")
            returnValue.Y = 0;
        if (collsionSide == "left" || collsionSide == "right")
            returnValue.X = 0;
    }
}


Das hat insofern geholfen, dass der glitch nicht mehr auftaucht, allerdings tritt jetzt statt dem glitch der Fall auf, dass die Bewegung 0,0 ist. Immer noch besser als rein glitchen, allerdings unschön, wenn man aus - aus Spielersicht - unerfindlichem Grund an der Ecke hängen / stehen bleibt. :S

Ich müsste also in dem spezifischen Fall den Spieler irgendwie "um die Ecke schieben"
»Wirago« hat folgendes Bild angehängt:
  • aabb.png
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Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Wirago« (14.09.2017, 17:01)


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