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作者：毛星云    邮箱： happylifemxy@qq.com    欢迎邮件交流编程心得

我们可以毫不夸张的说，在当今的任意一款成功的3D游戏引擎中，物理建模都是非常核心的部分。

比如当今最高水平的、大名鼎鼎的引擎Unreal Engine 3 （虚幻3），比如国产第一单机游戏《仙剑奇侠传》四代与五代采用的引擎Renderware，都有着健壮而强大的代码负责着引擎内部完善的物理建模。

为了设计出立足实际，联系现实的游戏，为了我们研发出能有与现实物理现象大体相同的游戏效果，以致给玩家一个身临其境的游戏体验，我们必须进行合适的物理建模。

其实吧，在任何一款成功的游戏中，有关物理的代码都占着很大的比重，所以在开发游戏过程中，进行优秀的物理建模是非常必要的。

在之后会推出的几节关于游戏物理建模的文章里，我们会介绍一些最基本的物理模型，这些内容暂时不包含微积分的知识，不会超出高中物理的范围，非常的通俗易懂。

但恰恰通过这些看似简单的模型，我们可以毫不费力地亲手编写出属于自己的2D或3D游戏。

至于你信不信，反正浅墨是信了，呵呵。

本节依旧先是基础知识的讲解，再附上一个demo供大家巩固提高。

一、基础知识讲解

1.匀速运动

通常情况下，一个会移动的物体都是具有“速度”的，这个速度我们可以进行正交分解，看做各个方向上“速度分量”的合成。

这里我们设一个物体的移动速度为V，x方向的速度分量为Vx，y方向上的速度分量为Vy.

匀速运动实际上就是Vx与Vy保持恒定不变。

在设计2D平面上物体的匀速运动时，每次画面更新时，利用物体速度分量Vx与Vy的值来计算下次物体出现的位置，产生物体移动的效果，这样的原理实现方式我们可以表示为：

下次X轴坐标=在X轴上的速度分量+当前X轴坐标

下次Y轴坐标=在Y轴上的速度分量+当前Y轴坐标

2.加速运动

加速运动就是具有加速度的运动，它的速度会随着时间而改变。

公式我们可以表示如下：

V=Vo+at

这是高中物理运动学里最基本的公式了~其中，V为当前速度，V0为初速度，a为加速度，t为物体从速度为V0时记起的时间

那么同样将此速度分解，我们得到：

Vx=Vxo+axt

Vy=Vyo+ayt

我们设时间间隔t=1

则我们可以推算出加入加速度之后，物体下一刻所在的位置：

Sx=Sxo+Vx*1

Sy=Syo+Vy*1

将这两个公式运用到我们的代码里面就可以实现加速运动的模拟了。

这些知识都是非常基础的，实现方式都非常的简单，但是还有颇多细节，希望好学的你能多思考，多挖掘。

二、在一个完整的demo中将知识融会贯通

了解了基本运动学的原理之后，下面我们就来一起看下这节笔记里面的demo，在实例中将本节知识融会贯通。

这节的demo是一个匀速运动，碰到窗口边缘时就进行反弹的“愤怒的小鸟”，非常的可爱。

浅墨感觉学完这节后大家就可以自己实现win7里的那个”多彩气泡“的屏幕保护程序，有兴趣的朋友可以试着写写看，调用一些Windows API函数就来了。

好了，我们依旧贴出详细注释的源代码~

1. #include "stdafx.h"
2. #include <stdio.h>
3. //全局变量声明
4. HINSTANCE hInst;
5. HBITMAP   bg,bird;
6. HDC       hdc,mdc,bufdc;
7. HWND      hWnd;
8. DWORD     tPre,tNow,tCheck;
9. RECT      rect;             //定义一个RECT结构体，用于储存内部窗口区域的坐标
10. int       x=50,y=50,vx=15,vy=15;   //x与y是小鸟在窗口中的贴图坐标，vx与vy为小鸟在x与y轴运动的速度分量
11. //全局函数声明
12. ATOM                MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);
13. BOOL                InitInstance(HINSTANCE, int);
14. LRESULT CALLBACK    WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
15. void                MyPaint(HDC hdc);
16. //****WinMain函数，程序入口点函数**************************************
17. int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
18. HINSTANCE hPrevInstance,
19. LPSTR     lpCmdLine,
20. int       nCmdShow)
21. {
22. MSG msg;
23. MyRegisterClass(hInstance);
24. //初始化
25. if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))
26. {
27. return FALSE;
28. }
29. //消息循环
30. GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL);            //初始化msg
31. while( msg.message!=WM_QUIT )
32. {
33. if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) )
34. {
35. TranslateMessage( &msg );
36. DispatchMessage( &msg );
37. }
38. else
39. {
40. tNow = GetTickCount();
41. if(tNow-tPre >= 40)
42. MyPaint(hdc);
43. }
44. }
45. return msg.wParam;
46. }
47. //****设计一个窗口类，类似填空题，使用窗口结构体*********************
48. ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)
49. {
50. WNDCLASSEX wcex;
51. wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
52. wcex.style          = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
53. wcex.lpfnWndProc    = (WNDPROC)WndProc;
54. wcex.cbClsExtra     = 0;
55. wcex.cbWndExtra     = 0;
56. wcex.hInstance      = hInstance;
57. wcex.hIcon          = NULL;
58. wcex.hCursor        = NULL;
59. wcex.hCursor        = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
60. wcex.hbrBackground  = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
61. wcex.lpszMenuName   = NULL;
62. wcex.lpszClassName  = "canvas";
63. wcex.hIconSm        = NULL;
64. return RegisterClassEx(&wcex);
65. }
66. //****初始化函数*************************************
67. // 加载位图资源并取得内部窗口区域信息
68. BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
69. {
70. HBITMAP bmp;
71. hInst = hInstance;
72. hWnd = CreateWindow("canvas", "浅墨的窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW,
73. CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);
74. if (!hWnd)
75. {
76. return FALSE;
77. }
78. MoveWindow(hWnd,10,10,600,450,true);
79. ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
80. UpdateWindow(hWnd);
81. hdc = GetDC(hWnd);
82. mdc = CreateCompatibleDC(hdc);
83. bufdc = CreateCompatibleDC(hdc);
84. bmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480);
85. SelectObject(mdc,bmp);
86. bg = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE);
87. bird = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"angrybird.bmp",IMAGE_BITMAP,120,60,LR_LOADFROMFILE);
88. GetClientRect(hWnd,&rect);      //取得内部窗口区域的大小
89. MyPaint(hdc);
90. return TRUE;
91. }
92. //****自定义绘图函数*********************************
93. // 1.进行窗口贴图
94. // 2.计算小鸟贴图坐标并判断小鸟是否碰到窗口边沿
95. void MyPaint(HDC hdc)
96. {
97. SelectObject(bufdc,bg);
98. BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);
99. SelectObject(bufdc,bird);
100. BitBlt(mdc,x,y,60,60,bufdc,60,0,SRCAND);
101. BitBlt(mdc,x,y,60,60,bufdc,0,0,SRCPAINT);
102. BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);
103. //计算X轴贴图坐标与速度
104. x += vx;
105. if(x <= 0)
106. {
107. x = 0;
108. vx = -vx;
109. }
110. else if(x >= rect.right-60)
111. {
112. x = rect.right - 60;
113. vx = -vx;
114. }
115. //计算Y轴贴图坐标与速度
116. y += vy;
117. if(y<=0)
118. {
119. y = 0;
120. vy = -vy;
121. }
122. else if(y >= rect.bottom-60)
123. {
124. y = rect.bottom - 60;
125. vy = -vy;
126. }
127. tPre = GetTickCount();     //记录此次绘图时间
128. }
129. ****消息处理函数***********************************
130. LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
131. {
132. switch (message)
133. {
134. case WM_KEYDOWN:                    //按键消息
135. if(wParam==VK_ESCAPE)           //按下【Esc】键
136. PostQuitMessage(0);
137. break;
138. case WM_DESTROY:                    //窗口结束消息
139. DeleteDC(mdc);
140. DeleteDC(bufdc);
141. DeleteObject(bg);
142. DeleteObject(bird);
143. ReleaseDC(hWnd,hdc);
144. PostQuitMessage(0);
145. break;
146. default:                            //其他消息
147. return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
148. }
149. return 0;
150. }

运行时会带有幻影的错觉，实际上是因为这样的动画实现方式比较简单。

毕竟画面不是我们目前所追求的东西，目前我们主要学的是思想，关于华丽的游戏画面，这将是我们在后面的DirectX与游戏引擎中才需要讲究的东西。

下面是运行的截图：

这个简单的小demo，运行起来有没有与“愤怒的小鸟”太空版有些神似呢？呵呵

相信继续跟着浅墨一起学习，日积月累，你可以轻易编出比《愤怒的小鸟》更加精彩的游戏，加油加油~

本节到这里就结束了。

本篇的精简版的源代码请点击这里下载：  【Visual C++】Note_Code_18

（所谓精简版，就是删除了几个无用的大文件，例如例如sdf，pch，有的朋友因为这个问题在编译的时候遇到了warning与error，其实不用怕，编译器会在第一次编译链接的时候再次生成这些文件，我们只要二次编译就可以了。）

本篇的完整版的源代码请点击这里下载：  【Visual C++】Note_Code_18_full

（为了不给大家带来编译时的困惑，我补上了这个完整版。以后的文章里面还是会采用上传完整版形式，以免给大家带来不必要的困惑）

感谢一直支持【Visual C++】游戏开发笔记系列专栏的朋友们，也请大家继续关注我的专栏，我一有时间就会把自己的学习心得，觉得比较好的知识点写出来和大家一起分享。

精通游戏开发的路还很长很长，非常希望能和大家一起交流，共同学习，共同进步。

大家看过后觉得值得一看的话，可以顶一下这篇文章，你们的支持是我继续写下去的动力~

如果文章中有什么疏漏的地方，也请大家指正。也希望大家可以多留言来和我探讨编程相关的问题。

最后，谢谢你们一直的支持~~~