如何使用 SpriteKit 使精灵跳到特定高度？

Question

我正在尝试使用 applyImpulse 使精灵跳到特定高度。在下面的示例代码中，动态黑色圆圈跳到与静态红色圆圈相同的高度，但它只适用于一个kludge。

如果我的物理学是正确的，将弹丸发射到高度 Y 所需的初始垂直动量由质量 * 平方根（2 * 重力 * Y）给出。然而，这个公式导致黑色圆圈移动得很少。

通过反复试验，我发现我可以通过将脉冲矢量的垂直分量乘以 12.3 来使红色圆圈或多或少准确地跳跃，如下面的代码所示。

这似乎完全是武断的，快把我逼疯了。我显然做错了什么。正确的做法是什么？

以下是我认为相关的代码：

let dy = mass * sqrt( 
    2 * -self.physicsWorld.gravity.dy 
    * (fixedCircle.position.y-jumpingCircle.position.y)) 
    * 12.3

jumpingCircle.physicsBody?.applyImpulse(CGVectorMake(0, CGFloat(dy)))

这是 GameScene.swift class 的完整内容，如果您想复制和粘贴...

import SpriteKit

class GameScene: SKScene {

var jumpingCircle = SKShapeNode()
var fixedCircle = SKShapeNode()

override func didMoveToView(view: SKView) {

    self.scaleMode = .AspectFit

    // Create an exterior physical boundary
    self.physicsBody = SKPhysicsBody(edgeLoopFromRect:self.frame)
    self.physicsWorld.gravity = CGVectorMake(0, -5);


    // Create the jumping circle
    jumpingCircle = SKShapeNode(circleOfRadius: 50)
    jumpingCircle.position = CGPoint(x: 100,y: 0)
    jumpingCircle.strokeColor = .blackColor()
    jumpingCircle.physicsBody = SKPhysicsBody(circleOfRadius: 50)
    jumpingCircle.physicsBody?.linearDamping = 0.0
    self.addChild(jumpingCircle)


    // Create the fixed circle
    fixedCircle = SKShapeNode(circleOfRadius: 50)
    fixedCircle.position = CGPoint(x: 100,y: 384)
    fixedCircle.strokeColor = .redColor()
    self.addChild(fixedCircle)

}

override func touchesEnded(touches: Set<NSObject>, withEvent event: UIEvent) {

    // to reach certain height, initial y velocity should by sqrt(2 * gravity * Y)
    // momentum required to reach this velocity is mass * velocity
    // therefore, vertical impulse should be given by mass * sqrt(2 * gravity * Y)

    if let mass = jumpingCircle.physicsBody?.mass{
        // calculate vertical impulse

        // this formula "should work" but does not
        // let dy = mass * sqrt(2 * -self.physicsWorld.gravity.dy * (fixedCircle.position.y-jumpingCircle.position.y))

        // this formula "works", but has the arbitrary multiplier
        let dy = mass * sqrt(2 * -self.physicsWorld.gravity.dy * (fixedCircle.position.y-jumpingCircle.position.y)) * 12.3

        // apply the Impulse
        jumpingCircle.physicsBody?.applyImpulse(CGVectorMake(0, CGFloat(dy)))
     }
     }
 }

Answer 1

不要使用 applyImpulse，而是使用 velocity。速度将更加具体。 jumpingCircle.physicsBody?.velocity = CGVectorMake(jumpingCircle.physicsBody.velocity.dx, 300.0f); 代码未测试。

Answer 2

想通了。

SpriteKit 显然有一个未记录的像素与 "meter" 比率 150。

当我意识到 SpriteKit 自动为我的圈子计算的质量 而不是 50*pi*r^2 时，我发现了这一点。我从质量向后计算 SpriteKit 使用的半径，结果是 7500，恰好是 50*150。

还有 12.3？它恰好是（大约）150 的平方根。

所以要让这些物理模拟起作用，你必须考虑这个比例。我称它为 "pixel to unit" (PTU)，因为尽管 Apple 坚持 SpriteKit 使用 SI 单位，但它与米无关。但是因为它没有记录，所以似乎可以更改，所以我使用以下代码行开始我的模拟来确定真正的 PTU：

let ptu = 1.0 / sqrt(SKPhysicsBody(rectangleOfSize: CGSize(width:1,height:1)).mass)

这是一项开销很大的操作，因此只应调用一次。我在设置初始场景时调用它。

我现在的冲量计算如下：

let dy = mass * sqrt(2 
    * -self.physicsWorld.gravity.dy 
    * (fixedCircle.position.y-jumpingCircle.position.y 
    * ptu))

现在黑色圆圈跳到与红色圆圈完美对齐，我晚上可以回去睡觉了。

如何使用 SpriteKit 使精灵跳到特定高度？

How to make a sprite jump to a specific height with SpriteKit?

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