基于HTML5及WebGL开发的2D3D第一人称漫游进行碰撞检测

为了实现一个基于HTML5的场景小游戏，我采用了HT for Web来实现，短短200行代码，我就能实现用“第一人称”来操作前进后退上下左右，并且实现了碰撞检测。

先来看下实现的效果： http://hightopo.com/guide/guide/core/3d/ht-3d-guide.html#ref_collision

或者http://v.youku.com/v_show/id_XMzA5MzUzODc4NA==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1视频中出现的帧的问题是我屏幕录制器的问题，真正操作的时候不会有，建议用上面的链接自己操作玩玩，鼠标或者触屏都可以，不过我觉得最方便的还是操作键盘wsad控制上下左右。

我的想法是先把场景布局好，代码如下：

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1. createHT([100, -20, 100], '#E74C3C');
   
2. createHT([-100, -20, 100], '#1ABC9C');
   
3. createHT([100, -20, -100], '#3498DB');
   
4. createHT([-100, -20, -100], '#9B59B6');
   
5. createCurve([0, -20, 0]);
   
6. createCircle();

这几个都是自定义的函数，createHT为描绘HT形状的图，场景中有四个，所以调用了四次；createCurve是描绘场景中间的黄色的曲线；createCircle是描绘最外层的圆，因为不是全包的圆，所以也是描点画的。

HT中封装了一个组件，ht.Shape（以下简称Shape），能够根据描点来自由描绘图形，可以通过shape.setPoints(pointsArray)将所有的点添加进数组中，并且设置到shape中，然后通过setSegments()设置线段数组信息，也就是用什么样的方式来连接两点，在Shape手册中有着重描写，感兴趣的可以参考HT for Web Shape 手册。抽其中的一个描绘点的函数来看看：

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1. function createHT(p3, color){
   
2.     shape = new ht.Shape();
   
3.     shape.s({
   
4.         'shape.background': null,
   
5.         'shape.border.width': 10,
   
6.         'shape.border.color': color,
   
7.         'all.color': color
   
8.     });
   
9.     shape.setTall(40);
   
10.     shape.setThickness(5);
    
11.     shape.setPoints([
    
12.         // draw H
    
13.         {x: 20, y: 0},
    
14.         {x: 20, y: 100},
    
15.         {x: 20, y: 50},
    
16.         {x: 80, y: 50},
    
17.         {x: 80, y: 0},
    
18.         {x: 80, y: 100},
    
19. 
    
20.         // draw T
    
21.         {x: 120, y: 0},
    
22.         {x: 180, y: 0},
    
23.         {x: 150, y: 0},
    
24.         {x: 150, y: 100}
    
25.     ]);
    
26.     shape.setSegments([
    
27.         // draw H
    
28.         1, // moveTo
    
29.         2, // lineTo
    
30.         1, // moveTo
    
31.         2, // lineTo
    
32.         1, // moveTo
    
33.         2, // lineTo
    
34. 
    
35.         // draw T
    
36.         1, // moveTo
    
37.         2, // lineTo
    
38.         1, // moveTo
    
39.         2 // lineTo
    
40.     ]);
    
41.     shape.p3(p3);
    
42.     dataModel.add(shape);
    
43.     return shape;
    
44. }

因为“HT”这个字眼要描绘的点比较多，所以代码看起来有点大，如果你看到如何描绘一个不完全的圆用20行代码来完成，而且包括样式，还是会惊讶的：

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1. shape = new ht.Shape();
   
2. shape.s({
   
3.     'shape.background': null,
   
4.     'shape.border.width': 10,
   
5.     'shape.border.color': '#D26911',
   
6.     'all.color': '#D26911'
   
7. });
   
8. shape.setTall(40);
   
9. shape.p3(0, -20, 0);
   
10. shape.setThickness(10);
    
11.                 
    
12. var r = 300;
    
13. for(var i=0; i<36; i++){
    
14.     var angle = Math.PI * 2 * i / 36;
    
15.     shape.addPoint({
    
16.         x: r * Math.cos(angle),
    
17.         y: r * Math.sin(angle)
    
18.     });
    
19. }
    
20.                 
    
21. dataModel.add(shape);
    
22. return shape;

场景设置完毕，接下来要将在3d中“我”处于的位置在2d中也显示出来。首先我得先设置“我”是“第一人称漫游模式”，直接将g3d.setFirstPersonMode(true)即可。第一人称漫游模式本质是控制eye和center，如果没有设置第一人称漫游模式，那么鼠标或者触控板拖拽会绕着center旋转。详情参考HT for Web 3D手册。

因为HT 3D中封装了两个方法getEye和getCenter，这两个方法分别是获取camera的位置和目标中心点的位置，前者按照想象来说就比方你头上有个摄像机，你走到哪里它的中心点就拍摄到哪里，可以很方便的记录你的位置；后者就相当于你看出去的位置，但是这里跟我们人不太一样，因为人是可以广度看到大范围的，但是这个center相当于你眼球和都不能转动，是正前方的某一点的位置就是你的视线聚焦位置。

了解了getEye和getCenter后我们就可以获取当前位置和视线位置了：

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1. g2d.addTopPainter(function(g){
   
2.     var eye = g3d.getEye(),
   
3.     center = g3d.getCenter();
   
4.                         
   
5.     g.fillStyle = 'red';
   
6.     g.strokeStyle = 'black';
   
7.     g.lineWidth = 1;
   
8.     g.beginPath();
   
9.     g.arc(eye[0], eye[2], 12, 0, Math.PI * 2, true); //绘制圆，而且还能实时获取3d中“我”的位置
   
10.     g.fill();
    
11.     g.stroke();
    
12.                     
    
13.     g.strokeStyle = 'black';
    
14.     g.lineWidth = 2;
    
15.     g.beginPath();
    
16.     g.moveTo(eye[0], eye[2]);
    
17.     g.lineTo(center[0], center[2]); //绘制线，能实时更改“我”和“我的视线位置” 之间的线段
    
18.     g.stroke();
    
19. });

但是在代码中我们发现，这个方法只被绘制了一次，如果不一直重绘，那么2d界面的“我”的位置和移动也是不会变的，所以我们又监听了3d中属性的变化：

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1. g3d.mp(function(e){//根据3d上的“我”的位置和视线来实时更新2d界面
   
2.     if(e.property === 'eye' || e.property === 'center'){ //如果e属性变化为get/setEye，get/setCenter，那么重绘2d界面
   
3.         g2d.redraw();
   
4.     }
   
5. });

在2D中，我可以编辑图元，移动它的点，变化某个图元的大小，等等功能，只要变化了图元，那么我的碰撞测试就得更新：

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1. function updateBoundaries(){
   
2.     boundaries = [];
   
3.     dataModel.each(function(data){//HT curve circle
   
4.         boundaries = boundaries.concat(ht.Default.toBoundaries(data.getPoints(), data.getSegments()));
   
5.         // ht.Default.toBoundaries将不连续曲线转化成Graph3dView#setBoundaries(bs)需要的参数格式
   
6.     });
   
7.     g3d.setBoundaries(boundaries);//setBoundary()可指定碰撞边界
   
8. }

那么我们好奇的点在于，如何在拖拽图元改变大小的时候还能保持碰撞检测呢？

HT中有一个对于属性变化的监听事件addDataPropertyChangeListener()，可简写为md()，在我们拖拽图元的时候，绘制这个图元的基础points就会被改变，所以我们只要监听points有没有被改变就行了，如何使用这个事件可以参考HT for Web 数据模型手册：

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1. dataModel.md(function(e){//data属性变化事件
   
2.     if(e.property === 'points'){//如果data属性变化为getPoints/setPoints，那么更新边界
   
3.         updateBoundaries();
   
4.     }
   
5. });