遊戲中的陣型移動分析

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有人的地方就有江湖，遊戲裡也一樣。無論為了什麼目的，遊戲中的人也被無形分出了三六九等，於是各個遊戲角色站位就有了講究。於是乎，就有了今天的問題：當大家都是有身份的人的時候，怎麼移動最能體現這種地位？

其實這個問題是因為最近做的項目而來。遊戲類型算是一種RTS，而且還需要結隊行走，所以這裡就有了需求：整個隊伍按照陣型移動且過程平滑。

今天就用一字長蛇陣來聊聊這個話題吧！

一字長蛇陣就好比開火車，火車頭走自然帶著車廂一起走，而且走的過程當中車廂並不會打亂順序，所以很符合我們的需求模型。不繞圈子，下來就說說幾種實現方式吧。

1.以車頭為原點，計算得出其他車廂的位置。

這種方法應當是比較常見的一種，即在確定了車頭的位置和角度後，沿著反向通過車廂間隔就可以確定每個車廂的目標位置。在確定了位置之後，可以在遊戲中讓車廂瞬移到目標位置並調整方向，也可以讓車廂平滑向目標點移動，並即時更改車廂角度。

好處：計算簡單啊！二維空間下知道一個點和點的方向，計算反向固定間隔的某點簡直易如反掌。而且模型的理解成本低，實現也簡單。

壞處：根本不符合需求啊！有人見過車廂瞬移的嗎？火車是一條直線，車頭一旦發生轉向，整個火車就以車頭為原點進行了旋轉，視覺上就給人一種打死程式的衝動。即便讓車廂平滑移動，也無法保證視覺上車頭車尾的首尾相連，更何況轉彎大點的時候還有可能出現車廂交錯的情況。所以在當前需求下，這種情況被pass。

2.以每一節車廂後向某固定點作為下一節車廂目標點。

這種方法是第一種的變種，為了破解僵硬而存在。具體操作就是讓車頭後固定某點作為車廂1的目標點，然後在得出車廂1的座標與方向後再在其後固定某點作為車廂2的目標點，依此類推。這樣做的好處自然不會讓火車永遠是一條直線，隨著車頭轉彎，車廂1隨即移向目標點且自身產生旋轉，由於旋轉的疊加效應，後續車廂自然使整列火車變成了一個弧形。這種情況下，瞬移也會有很好的效果，相較方案1避免了多數疊加的情況。如果平滑過渡自然表現會更好。

好處：火車終於不再僵硬，因為每一節車廂的旋轉都是依據前一節車廂計算而得，因此這樣得到的結果本身也更為平滑，已經很接近需求。

壞處：計算量加劇，如果車廂多一點，則每一次都需要計算車廂的方向是一個效能消耗點。雖然移動更為平滑，但是在瞬移模式下，由於旋轉由疊加而成，因此旋轉方向一旦發生變化，末端的車廂會發生較大距離的位移，因而產生失真，依舊不適合當前需求。

3.以每一節車廂為後一節車廂的移動方向，根據間隔距離計算目標點。

這種方法以方法2反向而得。具體操作就是車頭移動，然後車廂1向車頭移動，且保證車廂1與車頭的距離等於兩者原本的間隔，然後車廂2向移動後的車廂1移動，且保證二者距離不變，依此類推。這種情況下我們可以計算得出，只要某一方的瞬間旋轉的角度不超過閾值，便可以保證不失真（閾值的計算與間隔、瞬間移動距離和方向有關，即保證A移動後與B的間隔大於A移動前與B的間隔）。

好處：最貼近目前需求。移動不再僵硬，解決了左右旋轉瞬間可能產生的失真，即便使用瞬移也可以使視覺效果順滑。

壞處：與方法2計算量基本一致，如果以火車模型說明問題，則車廂之間串連處還是有錯位的失真，只是這種失真較之前小很多罷了。

小小的總結下吧

目前嘗試了這三種，不排除還有其他的方案，比如逐幀記錄運行軌跡然後複原等。總體而言，以上三種如果說對於火車這種首尾相連要求苛刻的模型，則都會有失真的情況，但如果只是比照火車運行軌跡，則方案3更為平滑符合要求，方案2則由於運行速度、旋轉方向等關係使用條件較為苛刻，方案1則讓扔到垃圾桶裡了。不過要說明一點，方案1作為計算量最少的方案，在一些類似小小兵團這種多人物陣型的遊戲中還是很重要的。只是在人少的情況下，為了視覺的舒適，我們菜肴探索方案2、3這一類方案。

其次，以上三種方案對於漸進模式，都存在失真的可能。一旦旋轉角過大而移動速度不足，則人物移動當中的重疊等就變得不可避免。因而在上述的幾種方案的基礎上，還需要一些其他的設計來保證人物移動的真實感。

那麼我在項目中如何?？

現有項目基本採用方案3。但是對於我們的項目而言，方案3也僅僅是第一層。首先需要明確的就是我們的陣型並非單純的一字長蛇陣，而是多種陣型，但是基本目標都是實現主角們按照陣型向前移動並轉向。因此我們套用了方案3作為陣型的基本模型。在方案3之上，我們再嵌套陣型進去。比如我們的“雙縱陣”，便是主角們排成兩列進行移動。這種情況下，我們就按照方案3的思想創造出n/2個節點，然後將陣型當中的每2個點劃歸進1個節點之中。這樣，當節點移動時，每個點就根據所屬節點的位置與角度以及固定位移量，計算出該點的最終位置，然後向最終位置平滑移動。

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