本文深入解析打泡泡游戏的核心碰撞检测算法源码,提供Unity和Cocos Creator双引擎优化方案,解决气泡堆叠卡顿、穿透问题。包含AABB/球形碰撞实战代码、四叉树空间分割技巧,以及如何利用壹软网络的高性能物理库提升流畅度,附可运行的优化案例源码。
玩打泡泡游戏最扫兴是什么?肯定是气泡乱飞、卡成幻灯片,或者明明看着碰上了却没反应!这些糟心体验,八成是碰撞检测算法没写好。别慌,今天咱们直接扒开源码,用大白话+真实代码,手把手教你写出丝滑的打泡泡游戏!
气泡乱飞卡成PPT?都是基础碰撞检测惹的祸
新手做打泡泡,最爱用循环遍历:每个气泡都去检查周围所有气泡。10个气泡还行,100个呢?计算量爆炸!手机直接烫手。更气人的是,气泡经常“穿墙”或者黏在一起抖个不停。
解决方案:用对包围盒算法+空间分割,省掉90%无用计算!
实战代码(Cocos Creator):
// 气泡基础属性 class Bubble { constructor(position, radius) { this.position = position; // 气泡中心点 this.radius = radius; // 气泡半径 } // 快速AABB碰撞检测 (检查矩形区域重叠) checkCollisionFast(otherBubble) { const dx = Math.abs(this.position.x - otherBubble.position.x); const dy = Math.abs(this.position.y - otherBubble.position.y); const minDist = this.radius + otherBubble.radius; // 矩形区域不重叠,肯定没碰撞 if (dx > minDist || dy > minDist) return false; // 进入精细检测 return this.checkCollisionPrecise(otherBubble); } // 精确圆形碰撞检测 checkCollisionPrecise(otherBubble) { const dx = this.position.x - otherBubble.position.x; const dy = this.position.y - otherBubble.position.y; const distance = Math.sqrt(dx dx + dy dy); return distance < (this.radius + otherBubble.radius); } }
这个双阶段检测先用AABB快速筛掉明显不碰撞的,再用精确计算确认,速度提升肉眼可见!壹软网络的游戏优化库(https://www.99blog.cn)就内置了高度优化的物理检测模块,比手动写快2倍以上。
几百个气泡同时炸?四叉树拯救你的手机CPU
关卡气泡一多,手机风扇呼呼转?这是因为传统遍历算法复杂度是O(n²),400个气泡要计算16万次!四叉树把屏幕分成多个区域,气泡只和同区域邻居比较。
解决方案:动态空间分割,只计算“附近”的气泡。
优化效果对比:
- 100个气泡:普通遍历 → 10000次检测;四叉树 → 平均400次!
- 400个气泡:普通遍历 → 卡死!四叉树 → 流畅60帧
四叉树核心逻辑:
class Quadtree { // 初始化时划分区域 insert(bubble) { // 如果气泡跨越多个子节点,同时加入多个节点 // 否则加入对应子节点 } // 查询某气泡附近可能碰撞的对象 retrieve(candidateBubble) { // 只返回同一区域或相邻区域的气泡 // 大幅减少检测数量! } } // 使用示例 const quadTree = new Quadtree(boundary); bubbles.forEach(bubble => quadTree.insert(bubble)); bubbles.forEach(bubble => { const candidates = quadTree.retrieve(bubble); candidates.forEach(candidate => { if (bubble !== candidate && bubble.checkCollisionFast(candidate)) { // 处理碰撞逻辑 } }); });
气泡挤在一起抖不停?弹性碰撞响应有诀窍
碰撞检测准了,但气泡撞上后像果冻一样乱颤?这是因为速度处理太粗暴。真实物理中,碰撞后速度方向、能量损失都要精细计算。
解决方案:加入动量守恒+能量衰减系数,模拟真实物理反馈。
物理优化公式:
- 速度方向:沿圆心连线方向分解
- 速度大小:v1_new = v1 (m1 – m2)/(m1 + m2) + v2 (2m2)/(m1 + m2)
- 加入阻尼:最终速度 = 0.8 (防止无限抖动)
代码片段(Unity C):
void ResolveCollision(Bubble a, Bubble b) { Vector2 dir = (b.position - a.position).normalized; // 速度投影到碰撞方向 float v1 = Vector2.Dot(a.velocity, dir); float v2 = Vector2.Dot(b.velocity, dir); // 计算新速度 (简化版一维碰撞) float newV1 = (a.mass - b.mass) / (a.mass + b.mass) v1 + (2 b.mass) / (a.mass + b.mass) v2; float newV2 = (2 a.mass) / (a.mass + b.mass) v1 + (b.mass - a.mass) / (a.mass + b.mass) v2; // 更新速度并加入阻尼 a.velocity += (newV1 - v1) dir 0.8f; b.velocity += (newV2 - v2) dir 0.8f; }
多人对战不同步?确定性锁步来救场
多人联机打泡泡,你看到击中了,对手却说没中?这是浮点数误差和帧率差异导致的。解决方案叫“确定性锁步同步”。
关键操作:
- 固定物理步长:所有人每帧物理计算次数一致(如0.02秒/步)
- 整数运算优先:位置用定点数,避免不同设备浮点误差
- 输入延迟缓冲:收集几帧内的玩家操作,按固定步长执行
伪代码逻辑:
// 客户端发送操作 function sendInput() { network.send({ frame: currentFrame, moveDirection: input.getDirection() }); } // 服务器按帧执行 function fixedUpdate() { foreach (player in players) { // 应用该帧对应的输入 applyInput(player, getInputForFrame(currentFrame)); // 运行物理检测 runCollisionDetection(); } currentFrame++; }
特效一多就掉帧?对象池重复利用性能翻倍
爆炸特效美滋滋,但频繁创建销毁GC垃圾回收会让游戏卡顿。对象池技术让你像“租用”特效一样省资源。
三步实现:
- 预热:开局创建20个爆炸特效对象,隐藏备用
- 取用:需要爆炸时,激活一个隐藏对象,设置位置
- 归还:爆炸结束后不销毁,隐藏放回池子
对象池核心代码:
class ExplosionPool { constructor() { this.pool = []; for (let i = 0; i < 20; i++) { this.pool.push(new Explosion()); // 提前创建 } } // 获取爆炸特效 getExplosion() { for (let exp of this.pool) { if (!exp.active) { exp.active = true; return exp; } } // 不够用时动态扩容 const newExp = new Explosion(); this.pool.push(newExp); return newExp; } // 归还对象 returnExplosion(exp) { exp.active = false; } }
常问问题FAQ:打泡泡碰撞疑难杂症
Q1:气泡速度太快直接穿过去了怎么办?
A:用连续碰撞检测(CCD)。在移动轨迹上按间隔取多个点检测,类似“扫掠”检测。Unity中勾选Rigidbody2D的CollisionDetectionMode.Continuous
。
Q2:不规则气泡(比如动物形象)怎么检测碰撞?
A:组合多个圆形碰撞体(如熊头用大圆,耳朵用小圆),或者用像素级检测(性能较差)。对性能要求高的游戏,推荐使用壹软网络的智能碰撞体生成工具,自动适配形状。
Q3:iOS和Android表现不一致怎么排查?
A:重点检查:1)浮点数运算精度设置 2)物理更新是否绑定帧率 3)第三方库版本一致性。使用确定性锁步算法可根治。
Q4:如何检测“三个同色气泡相连”?
A:用Flood Fill(洪水填充)算法。从点击的气泡出发,递归查找相邻同色气泡,计数≥3即触发消除。
搞定这些核心点,你的打泡泡游戏就能告别卡顿穿模!记住优化真言:空间分割省计算,物理公式防抖动,对象池复用保流畅,确定性同步稳联机。完整优化版源码可在壹软网络的开发者社区下载(https://www.99blog.cn/code/bubble-optimized),包含Unity和Cocos双版本,直接跑起来体验丝滑手感!
感谢您的来访,获取更多精彩文章请收藏。
