3D java碰撞检测与Jbullet

Question

所以我花了很长时间尝试着从头开始为自己的游戏引擎创造一个碰撞检测系统，但却因为缺乏时间而无果而终。最后，我决定尝试使用Jbullet来加快速度。现在文档基本上是无用的，我有一些困难，试图转移项目代码到java(或者我转移的是不工作)。我一直在撕扯我的头发，试图通过图书馆的代码搜索，但然后节省时间，我希望已经几乎是无用的。所以，我要解释一下我在做什么，也许你们可以帮助我。我只是在寻找简单的碰撞检测，就像你击中的东西，然后只是打印一行现在。其余的我可能可以自己解决。

所以我创造了我的世界:

BroadphaseInterface broadphase = new DbvtBroadphase();
        CollisionConfiguration collisionConfig = new DefaultCollisionConfiguration();
        Dispatcher dispatcher = new CollisionDispatcher(collisionConfig);
        ConstraintSolver solver = new SequentialImpulseConstraintSolver();
        DynamicsWorld dynamicsWorld = new DiscreteDynamicsWorld(dispatcher, broadphase, solver, collisionConfig);
        return dynamicsWorld;

我有我的实体类，在那里我有另一个类，它存储附加到那个实体的物理对象的所有信息。这允许我简单地做:entity.getPhysics().getCollisionObject()/.setPosition()等…

然后我在这个类中创建了我的CollisionObject:

  List<org.lwjgl.util.vector.Vector3f> mesh = model.getModel().getVertices(); 
            ObjectArrayList<javax.vecmath.Vector3f> vertices = new ObjectArrayList<javax.vecmath.Vector3f>();
            for(org.lwjgl.util.vector.Vector3f vertex:mesh){
                javax.vecmath.Vector3f v = new javax.vecmath.Vector3f(vertex.x, vertex.y, vertex.z);
                vertices.add(v);
            }
            ConvexHullShape shape = new ConvexHullShape(vertices);
            ShapeHull hull = new ShapeHull(shape);
            hull.buildHull(shape.getMargin());
            ConvexHullShape newShape = new ConvexHullShape(hull.getVertexPointer());
            CollisionObject result = newShape; 

我相信这转换已经制作的网格，我用它来渲染我的实体，从LWJGL库的Vector3f，和Jbullets Vector3f。然后它从网格中的这些顶点中创建一个ConvexHullShape，我相信:

hull.buildHull(shape.getMargin());

应该简化网格(从文档中)。然后我创建碰撞对象。很简单，我认为……

我创建我的刚体(虽然我不确定我需要一个刚体或只是一个碰撞对象，如果有人能让我知道这是真的，那将是伟大的):

//mass = 0, so that there is not any gravity application?
float mass = 0;
        Transform transform = new Transform(new Matrix4f(new Quat4f(rotation.x, rotation.y, rotation.z, 1), position, scale));
        this.transform = transform;
        MotionState state = new DefaultMotionState(transform);
        RigidBodyConstructionInfo info = new RigidBodyConstructionInfo(mass, state, shape);
        RigidBody body = new RigidBody(info);

然后执行游戏循环:

dynamicsWorld.stepSimulation(DisplayManager.getFrameTimeSeconds(), 7);
            dynamicsWorld.performDiscreteCollisionDetection();
            dynamicsWorld.setInternalTickCallback(new InternalTickCallback(){
            @Override
            public void internalTick(DynamicsWorld world, float delta) {
                Dispatcher dispatcher = world.getDispatcher();
                int manifoldCount = dispatcher.getNumManifolds();
                for(int i = 0; i < manifoldCount; i ++){
                    PersistentManifold manifold = dispatcher.getManifoldByIndexInternal(i);
                     RigidBody object1 = (RigidBody)manifold.getBody0();
                     RigidBody object2 = (RigidBody)manifold.getBody1();
                     CollisionObject physicsObject1 = (CollisionObject)object1.getUserPointer();
                     CollisionObject physicsObject2 = (CollisionObject)object2.getUserPointer(); 
                      boolean contact = false;
                        javax.vecmath.Vector3f normal = null;
                        for (int j = 0; j < manifold.getNumContacts(); j++) {
                            ManifoldPoint contactPoint = manifold.getContactPoint(j);
                            if (contactPoint.getDistance() < 0.0f) {
                                contact = true;
                                normal = contactPoint.normalWorldOnB;
                                break;
                            }
                        }
                        if (contact) {
                            System.out.println("hit");
                        }
                }
            }
        }, null);

我从别人那里得到这个…我忘了在哪儿了。所以，基本上什么都没发生……我不确定，但也许我必须把对象添加到流形中，或者类似的东西。不知道该怎么做。任何帮助吗?

编辑:我现在所做的是创建碰撞形状，就像一个随机大小的盒子:

CollisionShape result = new BoxShape(new Vector3f(10,10,10));

然后创建The ghost Body:

Transform transform = new Transform(new Matrix4f(new Quat4f(rotation.x, rotation.y, rotation.z, 1), position, scale));
        this.transform = transform;
        transform.origin.set(position);
        GhostObject body = new GhostObject();
        body.setCollisionShape(shape);
        body.setWorldTransform(transform);

那么我就按你说的做，它仍然不返回"hit";

int overlaps = player.getPhysics().getBody().getNumOverlappingObjects();
            for(int i = 0; i < overlaps; i++){
                //player.getPhysics().getBody().getOverlappingObject(i).
                System.out.println("hit");
            }

编辑2:

我在实体类中这样创建对象:

if(collision){    
physics = new PhysicsEntity(dynamicsWorld, model,new javax.vecmath.Vector3f(position.x, position.y, position.z), new javax.vecmath.Vector3f(rotX, rotY, rotZ), scale);
                physics.updatePosition(new javax.vecmath.Vector3f(position.x, position.y, position.z));
                physics.updateRotation(new javax.vecmath.Vector3f(rotX, rotY, rotZ));
}

和更新位置和内容:

public void increasePosition(float dx,float dy, float dz){
        this.position.x += dx;
        this.position.y += dy;
        this.position.z += dz;
        physics.updatePosition(new javax.vecmath.Vector3f(position.x, position.y, position.z));
    }
    public void increaseRotation(float dx, float dy, float dz){
        this.rotX += dx;
        this.rotY += dy;
        this.rotZ += dz;
        physics.updateRotation(new javax.vecmath.Vector3f(rotX, rotY, rotZ));
    }

好的，这是我的PhysicsEntity类，我在这里设置了它:

public PhysicsEntity(DynamicsWorld world, TexturedModel model, Vector3f position, Vector3f rotation, float scale){
        this.model = model;
        this.position = position;
        this.rotation = rotation;
        this.scale = scale;
        shape = createShape();
        body = createBody();
        object = new CollisionObject();
        object.setCollisionShape(shape);
        world.addCollisionObject(body);
    }
    private GhostObject createBody(){
        Transform transform = new Transform(new Matrix4f(new Quat4f(rotation.x, rotation.y, rotation.z, 1), position, scale));
        this.transform = transform;
        transform.origin.set(position);
        GhostObject body = new GhostObject();
        body.setCollisionShape(shape);
        body.setWorldTransform(transform);
        return body;
    }
    private CollisionShape createShape(){
 CollisionShape result = new BoxShape(new Vector3f(10,10,10));

        return result;
    }
    public void updatePosition(Vector3f position){
        transform.origin.set(position);
        body.setWorldTransform(transform);

    }
    public void updateRotation(Vector3f rotation){
        transform.basis.set(new Quat4f(rotation.x, rotation.y, rotation.z, 1));
        body.setWorldTransform(transform);
    }

谢谢,

Answer 1

我使用Bullet的经验仅限于c++，但也许我将能够提供帮助。你说什么都没发生是什么意思?物体是否受到重力的正确影响，但没有调用碰撞回调，或者问题是它根本不移动?它显然不会移动，因为它的质量是0，所以它是静止的。质量为0的物体也可以是运动的，如果你调用

body.setCollisionFlags(body .getCollisionFlags() | CollisionFlags.KINEMATIC_OBJECT);  
body.setActivationState(CollisionObject.DISABLE_DEACTIVATION);

静态和运动对象都可以检测碰撞，但只能与动态对象(质量大于0)进行碰撞。我建议从简单的碰撞形状开始，例如球体。通过这种方式，您可以验证模拟是否有效。凸包可能很棘手。从简单的东西开始，生成一个工作示例。现在谈谈碰撞检测方法。当你调用dynamicsWorld.stepSimulation时，所有的力都被施加，碰撞检测和解决发生了。所以在那之后，你可以迭代PersistentManifolds，就像你在这个模拟步骤中检查哪些物体相互碰撞一样。现在我不确定，但当你调用dynamicsWorld.performDiscreteCollisionDetection();时，很可能没有检测到碰撞，因为它们都刚刚解决。

在几乎所有的标准情况下，您都想使用RigidBody。例外的是柔软的物体，比如衣服和幽灵物体，它们可以用来检测碰撞而不产生任何反应。

编辑。

在不需要碰撞，只需要命中检测的情况下，您不需要RigidBody。它可以是静态的，动态的或运动的，这两种情况都不是你的情况。相反，您需要使用GhostObject。它只检测碰撞，但不反应。你可以通过先调用getNumOverlappingObjects()，然后调用getOverlappingObject(int index)来轻松检查它是否与其他内容重叠。

EDIT2 .

看起来您正确地创建了对象。假设转换是正确的，对象确实应该重叠，你可能错过的是dynamicsWorld.addCollisionObject(body);，我第一眼就错过了，但看起来你只创建了对象，但没有将其添加到世界中，所以子弹引擎不知道它的存在。

EDIT3 .

好的，还有一些建议只是为了确保碰撞应该被检测到。你创造了多少物理对象(幽灵或刚体)并添加到世界中(使用dynamicsWorld.add...)?如果只有一个，显然无法检测到碰撞。子弹不会与场景几何体碰撞物理对象，而只会与另一个物理对象碰撞。你可以张贴你的代码，你在哪里创建和移动这些对象?

EDITn .

所以你已经发布了创建PhysicsEntity的函数，但我仍然不知道你创建了多少实体，有什么参数。有必要检查它们的世界坐标是什么，并验证它们是否真的应该碰撞。

你对四元数的使用有点令人不安。你可能会传递参数x y z作为分别在x y z轴上的旋转。事情不是这样的。我建议使用另一个构造函数，它以旋转轴和角度作为参数。

因为代码和问题是非常复杂的，我不能看到你所发布的代码的直接原因，我建议使用调试器和步骤通过代码，看看是否所有的对象都被正确初始化，他们的位置是预期的，最后进入碰撞代码看看，为什么它不发生。