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【CSON原创】HTML5实现3D迷宫

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发表于 2012-2-27 17:37:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
功能描述:
左右方向键控制玩家的方向,上下方向键控制玩家的前进和后退。
效果预览:


实现原理:
在上面的效果预览中,可以看到右边是2D的平面地图,而左边的则是第一人称的3D视图,这两幅图的关系是非常密切的,实质上,实现3D视觉的过程,就是依据2D地图把地图转换成第一人称视觉的过程
在之前的一篇文章:《javascript实现3D房间》中,3D效果的实现只局限于平面(意思是从侧面看没有立体效果),在这种有局限性的3D效果中,我们以一个个物体为单位,通过不同物体平面之间的视觉差实现3D。而在这次的效果中,为了使物体从不同角度看都能具有立体效果,我们把单位从平面改成线
首先,我们创建一个叫视觉平面的东西,它像一面镜子,把实物投影到一个平面上,首先初始化该平面的尺寸:
screenSize:[320,240],//视觉屏幕尺寸
之后,我们可以以1像素为单位,只要知道物体每个像素在该视觉平面上显示出来的高度,就可以绘制出物体在第一人称视觉上的效果。
以视觉平面上的第一个像素线段为例,根据比例可得知:玩家到视觉平面的距离/玩家到物体的实际距离=物体在视觉平面上的高度/物体的实际高度。由于玩家到视觉平面的距离和物体的实际高度我们可以自己定义,因此我们只要知道玩家到物体的距离,就可以知道物体该像素在视觉平面的高度。
怎样知道玩家到物体的实际距离呢?这时我们就需要借助和3D视觉图密切相关的2D地图了。首先,我们定义玩家的最大视觉角度为60度(意思是玩家的视觉范围角度),由于我们现在处理的是平面的第一条像素线,因此该像素线相对于玩家的角度就为-30度。在地图上,我们可以知道玩家的X,Y位置和玩家的方向,因此我们就可以知道第一条像素线在地图上的方向。
在2D地图上怎么表示3D视觉平面上的一条像素线呢?其实仔细想想就可以发现,3D视觉平面中的一条像素线,相当于2D地图上特定方向上发出的一条射线,射线与物体的交点就是3D视觉平面中的那条像素线的内容。因此,只要我们计算出该射线的长度(起点:玩家位置 终点:射线和物体相交的位置),就可以知道玩家与物体的距离,从而求得改像素的物体在视觉平面上的高度。
最后只要循环遍历视觉平面上的每一条1px宽的像素线,并根据2D地图上对应射线的长度,就可以求得视觉平面上所有视觉范围内的物体每一像素的高度,形成3D视觉效果。

代码分析:
  主要看实现的核心代码,循环遍历视觉平面上每条像素线,绘制出该像素线上的物体内容:

var context=this.screenContext;

    context.clearRect(0,0,this.screenSize[0],this.screenSize[1]);
    context.fillStyle="rgb(203,242,238)";
    context.fillRect(0,0,this.screenSize[0],this.screenSize[1]/2);
    context.fillStyle="rgb(77,88,87)";
    context.fillRect(0,this.screenSize[1]/2,this.screenSize[0],this.screenSize[1]/2);


由于该效果需要两个canvas(一个显示地图,一个显示3D视觉图),因此我们首先获取3D视觉图上的canvas,并绘制地面和天空。

//cnGame.context.beginPath();
    for(var index=0,colCount=this.screenSize[0]/this.viewColWidth;index<colCount;index++){
        screenX=-this.screenSize[0]/2+index*this.viewColWidth;//该竖线在屏幕的x坐标   
        colAngle=Math.atan(screenX/this.screenDistant);//玩家的视线到屏幕上的竖线所成的角度
        colAngle%=2*Math.PI;
        var angle=this.player.angle/180*(Math.PI)-colAngle;//射线在地图内所成的角度
        angle%=2*Math.PI;
        if(angle<0){
            angle+=2*Math.PI;
        }
        distant=0;
        x=0;
        y=0;
        centerX=this.player.x+(this.player.width)/2;//玩家中点X坐标
        centerY=this.player.y+(this.player.height)/2;//玩家中Y坐标
        while(this.map.getPosValue(centerX+x,centerY-y)==0){
            distant+=1;
            x=distant*Math.cos(angle);
            y=distant*Math.sin(angle);
        }
        //如果射线在地图遇到墙壁,则画线
        /*cnGame.context.strokeStyle="#000";   
        cnGame.context.moveTo(centerX,centerY);
        cnGame.context.lineTo(centerX+x,Math.floor(centerY-y));
        cnGame.context.closePath();
        
*/
        
        distant*=Math.cos(colAngle);//防止鱼眼效果
   
        heightInScreen=this.screenDistant/(distant)*this.wallSize[2];//根据玩家到墙壁的距离计算墙壁在视觉平面的高度
        var img=cnGame.loader.loadedImgs[srcObj.stone2];
        context.drawImage(img,0,0,2,240,this.viewColWidth*index,(this.screenSize[1]-heightInScreen)/2, this.viewColWidth,heightInScreen)   
    }

之后,就可以开始循环遍历每条像素线,绘制出物体内容。在处理每条像素线的过程中,我们让射线每次增加1像素的长度,当射线遇到非空地的时候(getPosValue(x,y)>0),就停止增长,并记录下此时射线的长度,该长度就是玩家到该像素线内容的实际距离。
上面代码中,注释掉的部分其实就是用于绘制出发射的射线,如果大家有需要,可以恢复该部分的代码,就可以看到玩家的视觉范围。
需要注意的是,由于视觉平面有区别人的眼球(是一个平面而非球体),因此我们还需要使距离乘上玩家视觉角度的余弦值,从而避免了鱼眼效果
最后,我们还可以在3D视觉图上绘制出玩家(拿枪的手),达到更好的效果。

完整demo下载:点击下载

  参考文章
使用HTML5的Canvas和raycasting创建一个伪3D游戏(part1)
Creating pseudo 3D games with HTML 5 canvas and raycasting
Ray-Casting Tutorial For Game Development And Other Purposes

欢迎转载,请标明出处:http://www.cnblogs.com/Cson/archive/2012/02/26/2368955.html

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