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弹球游戏是一款经典的街机游戏。游戏界面包含几个核心元素:底部的可移动挡板、弹跳的小球,以及需要消除的彩色砖块。玩家通过左右移动挡板来控制小球的反弹方向,目标是击破屏幕上方的所有砖块。当小球碰到砖块时,砖块会消失并获得分数。
弹球游戏的核心是物理引擎。当小球碰撞到表面时,需要进行碰撞检测来判断是否发生碰撞。一旦检测到碰撞,就要计算反弹方向。反弹公式是 v' = v - 2(v·n)n,其中 v 是入射速度向量,n 是碰撞表面的法向量,v' 是反弹后的速度向量。这个公式基于动量守恒定律,确保小球以正确的角度反弹。
碰撞检测是游戏物理的核心算法。对于圆形与矩形的碰撞,我们计算圆心到矩形最近点的距离,如果小于等于半径就发生碰撞。圆形与圆形的碰撞更简单,只需计算两个圆心的距离,如果小于等于两个半径之和就碰撞。AABB包围盒检测则通过检查矩形边界是否重叠来快速判断碰撞。这些算法确保游戏中的物理交互准确可靠。
游戏循环是游戏引擎的核心架构,包含三个主要阶段。首先是输入处理阶段,检测键盘鼠标输入并更新玩家控制状态。然后是游戏逻辑更新阶段,计算所有物体的新位置并处理碰撞检测。最后是渲染绘制阶段,清空屏幕并绘制所有游戏对象。整个循环以固定帧率运行,通常是每秒60帧,确保游戏流畅运行。这种循环结构保证了游戏的实时性和响应性。
核心功能实现包括几个关键部分。挡板控制通过读取鼠标位置来更新挡板的x坐标。小球运动使用速度向量乘以时间增量来更新位置。当检测到碰撞时,使用反射函数计算新的速度方向。得分系统在砖块被击中时增加分数并移除砖块。这些功能组合起来形成完整的弹球游戏体验,玩家可以控制挡板反弹小球来消除砖块获得分数。