【Godot4自学手册】第三十六节圆形移动或扇形移动的铁球

news2024/11/27 9:49:24

在第三十四节我实现了来回无限滚动的伤害铁刺球，这一节我准备实现一个圆形移动或扇形移动，并带有链条的铁球。效果如下：
请添加图片描述

一、实现原理

绕一点做圆周运动，简单的说就是： 每一帧根据旋转的角度计算出下一个位置的坐标 。因此我们需要两个数值： 旋转角度（偏移量）、距离（半径） 。这样每一帧都根据计算的坐标来更新平台的位置，实现平台绕中心点做圆周运动。这么怎么才能计算出移动的位置呢？这需要我们初中学的一些数学知识。给你一个坐标系，以原点为圆心，画一个半径为r的圆，若果我们知道圆上任意一点A的旋转角度为α，那么如何求得A点坐标呢？
请添加图片描述

初中知识，我们从A点分别向X轴，Y轴做垂线，分别交于a点和b点，我们可以得到两个直接三角形，一个是三角形Abo，一个是三角形Aao。已知条件是半径r，和旋转角度a，在直角三角形中sin等于对边比上斜边；cos等于临边比上斜边，也就是说Aa/r等于rsin(a)，oa/r=cos(a)，以我们可以求出ob=rsin(a),oa=rcos(a),所以A点坐标是（rcos(a),r*sin(a)）。
还记得角的表示方法有两种吗？一种是角度制，一种是弧度制。在godot中常用的是角度制，也就是a的取值为0到2π，2π对应着360度。以上就是圆周运动的基础理论。
还记得角的表示方法有两种吗？一种是角度制，一种是弧度制。在godot中常用的是角度制，也就是a的取值为0到2π，2π对应着360度。以上就是圆周运动的基础理论。

二、节点配置

新建node2场景，命名为RotateBall，保存在Scenes目录文件下。为根节点添加Sprite2D节点命名为MovingSpikes，将Texture设置为为我们的链球图片。
请添加图片描述

节点结构非常简单。

三、编写代码

为根节点RotateBall添加代码，编写如下代码：

extends Node2D
@onready var moving_spikes = $MovingSpikes  #获取滚动小球
var angle_offset = 0  #旋转角度
var radius = 50  #旋转半径
var startPoin: = Vector2(0.0,0.0) #旋转中心
var line #定义line节点用来表示旋转链球的链条
@export var speed :=2.0 #旋转速度
@export var startPI = PI  #旋转开始角度
@export var EndPI = PI   #选择结束角度

func _ready():
	angle_offset = startPI	#设置旋转角度等于初始角度
	moving_spikes.position = startPoin +  Vector2(cos(angle_offset) * radius,sin(angle_offset) * radius) #计算初始位置，等于旋转中心+新的位置
	draw_linemy(startPoin,moving_spikes.position) #画出链条
	

#画链条，第一个参数为半径起点，第二个参数为半径中点
func draw_linemy(startpoint:Vector2,endpoind:Vector2):
	if not line:#判断链条是否存在，如果不存在
		line = Line2D.new()  #新建Line2D节点
		line.width=2  #链条宽度设为2
		line.show_behind_parent=true #设置链条在底部显示，目的是刺球挡住半径看起来更美观
		line.default_color = Color.DARK_SLATE_BLUE  #设置链条颜色
		add_child(line)	 #将连线添加到场景
	line.points = PackedVector2Array([startPoin, endpoind])#设置链条的长度

func _physics_process(delta):
	rotateBall(delta) #调用链球位置

#链球位置计算
func rotateBall(delta:float):
	if startPI==EndPI: #如果起始角度和节结束角度相等，做圆周运动
		angle_offset +=  delta * speed #旋转角度等于速度*时间
	else:#如果起始角度和结束角度不同，做钟摆运动
		if absf(angle_offset)>absf(EndPI) or abs(angle_offset)<absf(startPI): 
			#如果旋转角度大于结束角度，旋转方向向相反方向旋转了
			speed = -1 * speed
		angle_offset +=  delta*speed #计算角度
	# 计算下一个位置
	moving_spikes.position = startPoin + Vector2(cos(angle_offset) * radius,sin(angle_offset) * radius) #加上旋转中心
	draw_linemy(startPoin,moving_spikes.position)