JS/HTML5游戏常用算法之追踪算法实例详解

在制作游戏过程中，经常需要用到追踪算法，以实现游戏人物或物品的跟踪移动。本文将详细讲解追踪算法的原理和实现方式，并提供两个示例作为参考。

原理

追踪算法分为三种：面向目标追踪、路径追踪和预测追踪。其中，面向目标追踪是最常见的追踪算法之一。

面向目标追踪主要应用于游戏中，用于实现玩家角色或NPC跟随另一个移动对象的行为。其基本原理是：在每一帧中，计算跟随对象与移动对象之间的距离和角度，并将跟随对象按照一定速度向移动对象靠近或远离。

实现方式

以下是面向目标追踪的基本实现方式：

function chase(target, mover, distance, speed) {
  const dx = target.x - mover.x;
  const dy = target.y - mover.y;
  const angle = Math.atan2(dy, dx);
  const tx = target.x - Math.cos(angle) * distance;
  const ty = target.y - Math.sin(angle) * distance;
  mover.vx = (tx - mover.x) * speed;
  mover.vy = (ty - mover.y) * speed;
  mover.rotation = angle;
}

上述代码中，target为跟随对象，mover为移动对象，distance为跟随距离，speed为跟随速度。首先，计算两个对象之间的距离和角度，然后根据跟随距离和角度计算出跟随对象的目标位置。接着，根据目标位置和当前位置计算出速度向量，最后更新移动对象的速度和角度。

示例1

以下是一个简单的面向目标追踪示例，在该示例中，一个玩家角色会跟随鼠标指针移动：

// 初始化玩家角色和鼠标指针
const player = {
  x: 0,
  y: 0,
  vx: 0,
  vy: 0,
  rotation: 0,
};
const target = {
  x: 0,
  y: 0,
};
document.addEventListener("mousemove", onMouseMove);

function onMouseMove(event) {
  target.x = event.clientX;
  target.y = event.clientY;
}

// 每一帧更新角色位置
function gameLoop() {
  window.requestAnimationFrame(gameLoop);
  chase(target, player, 100, 0.1);
  player.x += player.vx;
  player.y += player.vy;
}
gameLoop();

当鼠标指针移动时，玩家角色会不断跟随鼠标指针移动，直到到达指定距离。

示例2

以下是另一个面向目标追踪的示例，在该示例中，一个小球会跟随玩家角色移动：

// 初始化玩家角色和小球
const player = {
  x: 100,
  y: 100,
  vx: 0,
  vy: 0,
  rotation: 0,
};
const ball = {
  x: 600,
  y: 300,
  vx: 0,
  vy: 0,
};

// 每一帧更新球的位置
function gameLoop() {
  window.requestAnimationFrame(gameLoop);
  chase(player, ball, 200, 0.05);
  ball.x += ball.vx;
  ball.y += ball.vy;
}
gameLoop();

在该示例中，小球会按照一定速度追踪玩家角色，并不断靠近角色，直到到达指定距离。

结语

通过本文的介绍，您已经学会了面向目标追踪算法的原理和实现方式，并掌握了两个示例。希望这些内容能够对您在游戏开发过程中有所启示。