3D 伺服器端以向量計算為主的角色位置的演算法

把我以前學習過的一個東西拿出來分享下~

3D伺服器端玩家行走處理是伺服器端根據客戶端行走路徑、玩家行走時間以及速度（包括變化速度）計算得出玩家的當前位置。

由於客戶端行走是一條路徑，不使用2D中的格子計算演算法，未能高效的獲取角色的當前位置，運用玩家行走路徑，行走速度，行走時間這些已量，進行計算玩家的當前精確位置。由於3D遊戲中的點為xyz的空間點，所以牽連的計算為3維向量計算。

空間兩點距離計算公式為：

玩家在某條線段上的座標x：

玩家在某條線段上的座標y：

玩家在某條線段上的座標z：

角色當前位置計算原理分析：

角色行走是一條路徑，這條路徑使用點序列表示，角色開始行走記錄當前時間TimeStart，獲取覺得當前位置的計算，首先獲取當前時間TimeNow，根據TimeNow-TimeStart的時間差與角色的行走速度，獲取角色已經行走過的距離distance，計算每兩點的距離，判定角色當前時間所處在哪一條路徑上，及角色在哪兩點之間。然後使用向量計算公式計算當前角色處於的座標點位置。

角色位置位置計算的類封裝實現程式碼：

#pragma once

class CCoordinatePath
{
public:
    CCoordinatePath(void);
    ~CCoordinatePath(void);

public:
    // 更新行走路徑
    void UpdatePath(COORDINATE_3D stopCoordinate3D);
    void UpdatePath(vector<COORDINATE_3DPATH> vtPath, COORDINATE_3D stopCoordinate3D, float nCompletePath = 0);
    // 開始行走(移動計算)
    void StartMove(DWORD dwStartTime);
    // 獲取當前空間位置
    COORDINATE_3D GetCoordinate(DWORD dwNowTime);
    // 獲取行走路徑
    const vector<COORDINATE_3DPATH>* GetPath();
    // 獲取停止位置
    COORDINATE_3D GetStopCoordinate();
    // 獲取移動總距離(從開始行走到現在的行走總距離)
    float GetCompletePath(DWORD dwNowTime);
    // 更新玩家速度
    void UpdateSpeed(unsigned short wSpeed, DWORD dwNowTime);
    // 獲取當前速度
    unsigned short GetSpeed();
    // 玩家是否正在移動
    bool IsMoving(DWORD dwNowTime);

private:
    // 行走路徑
    vector<COORDINATE_3DPATH> m_vtPath;
    // 停止點
    COORDINATE_3D m_stopCoordinate3D;

    // 已完成路徑
    float m_nCompletePath;
    // 玩家當前速度
    unsigned short m_wCurSpeed;
    // 行走路徑開始時間
    DWORD m_dwStartMoveTime;
    
};
 
#include "StdAfx.h"
#include "CoordinatePath.h"

CCoordinatePath::CCoordinatePath(void)
{
    m_wCurSpeed = 4;
}

CCoordinatePath::~CCoordinatePath(void)
{
}

void CCoordinatePath::UpdatePath( COORDINATE_3D stopCoordinate3D )
{
    m_vtPath.clear();
    m_stopCoordinate3D = stopCoordinate3D;
    m_nCompletePath = 0;
}

void CCoordinatePath::UpdatePath( vector<COORDINATE_3DPATH> vtPath, COORDINATE_3D stopCoordinate3D, float nCompletePath /*= 0*/ )
{
    m_vtPath = vtPath;
    m_stopCoordinate3D = stopCoordinate3D;
    m_nCompletePath = nCompletePath;
}

void CCoordinatePath::StartMove( DWORD dwStartTime )
{
    m_dwStartMoveTime = dwStartTime;
}

COORDINATE_3D CCoordinatePath::GetCoordinate(DWORD dwNowTime)
{
    if (m_vtPath.size() == 0)
    {
        return m_stopCoordinate3D;
    }

    float nTotalDistance = GetCompletePath(dwNowTime);

    if (nTotalDistance < 0)
    {
        cout << "計算玩家移動距離錯誤" << endl;
        return m_stopCoordinate3D;
    }

    // ceshi
    //cout << "距離：" << nTotalDistance << "時間" << (dwNowTime-m_dwStartMoveTime) << endl;

    COORDINATE_3D coordinate3D;

    // 上面已經計算出玩家行走總距離，計算玩家位置
    vector<COORDINATE_3DPATH>::iterator itPath = m_vtPath.begin();
    for (; itPath!=m_vtPath.end(); ++itPath)
    {
        if (itPath->allDistance > nTotalDistance)
        {
            // 角色當前位置在當前path中，計算當前位置
            float nCurDistance = nTotalDistance - (itPath->allDistance - itPath->curDistance);

            if (nCurDistance < 0)
            {
                cout << "[嚴重錯誤]獲取座標" << endl;
                return m_stopCoordinate3D;
            }

            coordinate3D.x = itPath->x + itPath->dFormula*itPath->xDistance*nCurDistance;
            coordinate3D.y = itPath->y + itPath->dFormula*itPath->yDistance*nCurDistance;
            coordinate3D.z = itPath->z + itPath->dFormula*itPath->zDistance*nCurDistance;
            coordinate3D.dir = itPath->dir;

            if (coordinate3D.x ==1 && coordinate3D.y==1 && coordinate3D.z == 1)
            {
                int i = 0;
            }
            ///yang
            //cout << "當前移動座標：x:" << coordinate3D.x << ",y:" << coordinate3D.y << ",z:" << coordinate3D.z << endl;
            ///yang
            return coordinate3D;
        }
    }

    // 到達目標點做先前點路徑的清理工作
    m_vtPath.clear();

    return m_stopCoordinate3D;
}

const vector<COORDINATE_3DPATH>* CCoordinatePath::GetPath()
{
    return &m_vtPath;
}

COORDINATE_3D CCoordinatePath::GetStopCoordinate()
{
    return m_stopCoordinate3D;
}

float CCoordinatePath::GetCompletePath( DWORD dwNowTime )
{
    // 無變速的移動距離計算
    DWORD dwMoveTime = dwNowTime-m_dwStartMoveTime;

    return (m_nCompletePath + m_wCurSpeed*dwMoveTime/1000.0f);
}

void CCoordinatePath::UpdateSpeed( unsigned short wSpeed, DWORD dwNowTime )
{
    // 計算已經完成路徑
    m_nCompletePath += GetCompletePath(dwNowTime);
    m_dwStartMoveTime = dwNowTime;

    m_wCurSpeed = wSpeed;    //當前速度
}

unsigned short CCoordinatePath::GetSpeed()
{
    return m_wCurSpeed;
}

bool CCoordinatePath::IsMoving( DWORD dwNowTime )
{
    GetCoordinate(dwNowTime);

    if (m_vtPath.size() > 0)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}