# 碰撞检测
> 原文： [https://zetcode.com/tutorials/javagamestutorial/collision/](https://zetcode.com/tutorials/javagamestutorial/collision/)
在 Java 2D 游戏教程的这一部分中，我们将讨论碰撞检测。
许多游戏都需要处理碰撞，尤其是街机游戏。 简而言之，我们需要检测两个对象何时在屏幕上碰撞。
在下一个代码示例中，我们将扩展上一个示例。 我们添加了一个新的外星人精灵。 我们将检测两种类型的碰撞：当导弹击中外星人的飞船和我们的航天器与外星人相撞时。
## 射击外星人
在示例中，我们有一个航天器和外星人。 我们可以使用光标键在板上移动航天器。 用空格键发射消灭外星人的导弹。
`Sprite.java`
```java
package com.zetcode;
import java.awt.Image;
import java.awt.Rectangle;
import javax.swing.ImageIcon;
public class Sprite {
protected int x;
protected int y;
protected int width;
protected int height;
protected boolean visible;
protected Image image;
public Sprite(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
visible = true;
}
protected void getImageDimensions() {
width = image.getWidth(null);
height = image.getHeight(null);
}
protected void loadImage(String imageName) {
ImageIcon ii = new ImageIcon(imageName);
image = ii.getImage();
}
public Image getImage() {
return image;
}
public int getX() {
return x;
}
public int getY() {
return y;
}
public boolean isVisible() {
return visible;
}
public void setVisible(Boolean visible) {
this.visible = visible;
}
public Rectangle getBounds() {
return new Rectangle(x, y, width, height);
}
}
```
可以由所有子画面（工艺品，外星人和导弹）共享的代码放在`Sprite`类中。
```java
public Rectangle getBounds() {
return new Rectangle(x, y, width, height);
}
```
`getBounds()`方法返回精灵图像的边界矩形。 在碰撞检测中我们需要边界。
`SpaceShip.java`
```java
package com.zetcode;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class SpaceShip extends Sprite {
private int dx;
private int dy;
private List<Missile> missiles;
public SpaceShip(int x, int y) {
super(x, y);
initCraft();
}
private void initCraft() {
missiles = new ArrayList<>();
loadImage("src/resources/spaceship.png");
getImageDimensions();
}
public void move() {
x += dx;
y += dy;
if (x < 1) {
x = 1;
}
if (y < 1) {
y = 1;
}
}
public List<Missile> getMissiles() {
return missiles;
}
public void keyPressed(KeyEvent e) {
int key = e.getKeyCode();
if (key == KeyEvent.VK_SPACE) {
fire();
}
if (key == KeyEvent.VK_LEFT) {
dx = -1;
}
if (key == KeyEvent.VK_RIGHT) {
dx = 1;
}
if (key == KeyEvent.VK_UP) {
dy = -1;
}
if (key == KeyEvent.VK_DOWN) {
dy = 1;
}
}
public void fire() {
missiles.add(new Missile(x + width, y + height / 2));
}
public void keyReleased(KeyEvent e) {
int key = e.getKeyCode();
if (key == KeyEvent.VK_LEFT) {
dx = 0;
}
if (key == KeyEvent.VK_RIGHT) {
dx = 0;
}
if (key == KeyEvent.VK_UP) {
dy = 0;
}
if (key == KeyEvent.VK_DOWN) {
dy = 0;
}
}
}
```
此类代表航天器。
```java
private List<Missile> missiles;
```
航天器发射的所有导弹都存储在`missiles`列表中。
```java
public void fire() {
missiles.add(new Missile(x + width, y + height / 2));
}
```
当我们发射导弹时，新的`Missile`对象将添加到`missiles`列表中。 它会保留在列表中，直到与外星人碰撞或离开窗口为止。
`Board.java`
```java
package com.zetcode;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import java.awt.FontMetrics;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;
public class Board extends JPanel implements ActionListener {
private Timer timer;
private SpaceShip spaceship;
private List<Alien> aliens;
private boolean ingame;
private final int ICRAFT_X = 40;
private final int ICRAFT_Y = 60;
private final int B_WIDTH = 400;
private final int B_HEIGHT = 300;
private final int DELAY = 15;
private final int[][] pos = {
{2380, 29}, {2500, 59}, {1380, 89},
{780, 109}, {580, 139}, {680, 239},
{790, 259}, {760, 50}, {790, 150},
{980, 209}, {560, 45}, {510, 70},
{930, 159}, {590, 80}, {530, 60},
{940, 59}, {990, 30}, {920, 200},
{900, 259}, {660, 50}, {540, 90},
{810, 220}, {860, 20}, {740, 180},
{820, 128}, {490, 170}, {700, 30}
};
public Board() {
initBoard();
}
private void initBoard() {
addKeyListener(new TAdapter());
setFocusable(true);
setBackground(Color.BLACK);
ingame = true;
setPreferredSize(new Dimension(B_WIDTH, B_HEIGHT));
spaceship = new SpaceShip(ICRAFT_X, ICRAFT_Y);
initAliens();
timer = new Timer(DELAY, this);
timer.start();
}
public void initAliens() {
aliens = new ArrayList<>();
for (int[] p : pos) {
aliens.add(new Alien(p[0], p[1]));
}
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
if (ingame) {
drawObjects(g);
} else {
drawGameOver(g);
}
Toolkit.getDefaultToolkit().sync();
}
private void drawObjects(Graphics g) {
if (spaceship.isVisible()) {
g.drawImage(spaceship.getImage(), spaceship.getX(), spaceship.getY(),
this);
}
List<Missile> ms = spaceship.getMissiles();
for (Missile missile : ms) {
if (missile.isVisible()) {
g.drawImage(missile.getImage(), missile.getX(),
missile.getY(), this);
}
}
for (Alien alien : aliens) {
if (alien.isVisible()) {
g.drawImage(alien.getImage(), alien.getX(), alien.getY(), this);
}
}
g.setColor(Color.WHITE);
g.drawString("Aliens left: " + aliens.size(), 5, 15);
}
private void drawGameOver(Graphics g) {
String msg = "Game Over";
Font small = new Font("Helvetica", Font.BOLD, 14);
FontMetrics fm = getFontMetrics(small);
g.setColor(Color.white);
g.setFont(small);
g.drawString(msg, (B_WIDTH - fm.stringWidth(msg)) / 2,
B_HEIGHT / 2);
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
inGame();
updateShip();
updateMissiles();
updateAliens();
checkCollisions();
repaint();
}
private void inGame() {
if (!ingame) {
timer.stop();
}
}
private void updateShip() {
if (spaceship.isVisible()) {
spaceship.move();
}
}
private void updateMissiles() {
List<Missile> ms = spaceship.getMissiles();
for (int i = 0; i < ms.size(); i++) {
Missile m = ms.get(i);
if (m.isVisible()) {
m.move();
} else {
ms.remove(i);
}
}
}
private void updateAliens() {
if (aliens.isEmpty()) {
ingame = false;
return;
}
for (int i = 0; i < aliens.size(); i++) {
Alien a = aliens.get(i);
if (a.isVisible()) {
a.move();
} else {
aliens.remove(i);
}
}
}
public void checkCollisions() {
Rectangle r3 = spaceship.getBounds();
for (Alien alien : aliens) {
Rectangle r2 = alien.getBounds();
if (r3.intersects(r2)) {
spaceship.setVisible(false);
alien.setVisible(false);
ingame = false;
}
}
List<Missile> ms = spaceship.getMissiles();
for (Missile m : ms) {
Rectangle r1 = m.getBounds();
for (Alien alien : aliens) {
Rectangle r2 = alien.getBounds();
if (r1.intersects(r2)) {
m.setVisible(false);
alien.setVisible(false);
}
}
}
}
private class TAdapter extends KeyAdapter {
@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {
spaceship.keyReleased(e);
}
@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
spaceship.keyPressed(e);
}
}
}
```
这是`Board`类。
```java
private final int[][] pos = {
{2380, 29}, {2500, 59}, {1380, 89},
{780, 109}, {580, 139}, {680, 239},
{790, 259}, {760, 50}, {790, 150},
{980, 209}, {560, 45}, {510, 70},
{930, 159}, {590, 80}, {530, 60},
{940, 59}, {990, 30}, {920, 200},
{900, 259}, {660, 50}, {540, 90},
{810, 220}, {860, 20}, {740, 180},
{820, 128}, {490, 170}, {700, 30}
};
```
这些是外星飞船的初始位置。
```java
public void initAliens() {
aliens = new ArrayList<>();
for (int[] p : pos) {
aliens.add(new Alien(p[0], p[1]));
}
}
```
`initAliens()`方法创建一个外星对象列表。 外星人从`pos`数组中占据初始位置。
```java
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
if (ingame) {
drawObjects(g);
} else {
drawGameOver(g);
}
Toolkit.getDefaultToolkit().sync();
}
```
在`paintComponent()`方法内，我们绘制游戏精灵或通过消息编写游戏。 这取决于`ingame`变量。
```java
private void drawObjects(Graphics g) {
if (spaceship.isVisible()) {
g.drawImage(spaceship.getImage(), spaceship.getX(), spaceship.getY(),
this);
}
...
}
```
`drawObjects()`方法在窗口上绘制游戏精灵。 首先，我们绘制工艺精灵。
```java
for (Alien alien : aliens) {
if (alien.isVisible()) {
g.drawImage(alien.getImage(), alien.getX(), alien.getY(), this);
}
}
```
在这个循环中，我们吸引了所有外星人。 仅在以前未销毁它们的情况下才绘制它们。 通过`isVisible()`方法检查。
```java
g.setColor(Color.WHITE);
g.drawString("Aliens left: " + aliens.size(), 5, 15);
```
在窗口的左上角，我们绘制了剩余的外星人数量。
```java
private void drawGameOver(Graphics g) {
String msg = "Game Over";
Font small = new Font("Helvetica", Font.BOLD, 14);
FontMetrics fm = getFontMetrics(small);
g.setColor(Color.white);
g.setFont(small);
g.drawString(msg, (B_WIDTH - fm.stringWidth(msg)) / 2,
B_HEIGHT / 2);
}
```
`drawGameOver()`在窗口中间的消息上方绘制游戏。 该消息显示在游戏结束时，当我们摧毁所有外星飞船或与其中一艘发生碰撞时。
```java
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
inGame();
updateShip();
updateMissiles();
updateAliens();
checkCollisions();
repaint();
}
```
每个动作事件代表一个游戏周期。 游戏逻辑被纳入特定方法中。 例如，`updateMissiles()`会移动所有可用的导弹。
```java
private void updateAliens() {
if (aliens.isEmpty()) {
ingame = false;
return;
}
for (int i = 0; i < aliens.size(); i++) {
Alien a = aliens.get(i);
if (a.isVisible()) {
a.move();
} else {
aliens.remove(i);
}
}
}
```
在`updateAliens()`方法内部，我们首先检查`aliens`列表中是否还有任何异物。 如果列表为空，则游戏结束。 如果它不为空，则浏览列表并移动其所有项目。 被摧毁的外星人将从名单中删除。
```java
public void checkCollisions() {
Rectangle r3 = spaceship.getBounds();
for (Alien alien : aliens) {
Rectangle r2 = alien.getBounds();
if (r3.intersects(r2)) {
spaceship.setVisible(false);
alien.setVisible(false);
ingame = false;
}
}
...
}
```
`checkCollisions()`方法检查可能的冲突。 首先，我们检查工艺对象是否与任何外来对象发生碰撞。 我们使用`getBounds()`方法获得对象的矩形。 `intersects()`方法检查两个矩形是否相交。
```java
List<Missile> ms = spaceship.getMissiles();
for (Missile m : ms) {
Rectangle r1 = m.getBounds();
for (Alien alien : aliens) {
Rectangle r2 = alien.getBounds();
if (r1.intersects(r2)) {
m.setVisible(false);
alien.setVisible(false);
}
}
}
```
该代码检查导弹与外星人之间的碰撞。
`Alien.java`
```java
package com.zetcode;
public class Alien extends Sprite {
private final int INITIAL_X = 400;
public Alien(int x, int y) {
super(x, y);
initAlien();
}
private void initAlien() {
loadImage("src/resources/alien.png");
getImageDimensions();
}
public void move() {
if (x < 0) {
x = INITIAL_X;
}
x -= 1;
}
}
```
这是`Alien`类。
```java
public void move() {
if (x < 0) {
x = INITIAL_X;
}
x -= 1;
}
```
外星人消失在左侧后，他们会返回到右侧的屏幕。
`Missile.java`
```java
package com.zetcode;
public class Missile extends Sprite {
private final int BOARD_WIDTH = 390;
private final int MISSILE_SPEED = 2;
public Missile(int x, int y) {
super(x, y);
initMissile();
}
private void initMissile() {
loadImage("src/resources/missile.png");
getImageDimensions();
}
public void move() {
x += MISSILE_SPEED;
if (x > BOARD_WIDTH)
visible = false;
}
}
```
这是`Missile`类。
```java
public void move() {
x += MISSILE_SPEED;
if (x > BOARD_WIDTH)
visible = false;
}
```
导弹只能向一个方向移动。 它们到达右窗口边框后消失。
`CollisionEx.java`
```java
package com.zetcode;
import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;
public class CollisionEx extends JFrame {
public CollisionEx() {
initUI();
}
private void initUI() {
add(new Board());
setResizable(false);
pack();
setTitle("Collision");
setLocationRelativeTo(null);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
}
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(() -> {
CollisionEx ex = new CollisionEx();
ex.setVisible(true);
});
}
}
```
最后，这是主要类。
图：射击外星人
本章是关于碰撞检测的。
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