2D地图擦除算法

.  关于2D地图擦除算法,去年我写过一个实现,勉强实现了地形擦除,但跟最终效果还相差甚远,这次我写了一个完整的实现,在此记录,留个印象。

.  去年的版本<<算法 & 数据结构——裁剪多边形>>,因为受限于当时框架用GDI实现的渲染器,只有擦除地形没有擦除地图,这次换了OpenGL渲染器,终于可以实现最终效果了。

这个算法看似简单,实际上就是很简单,大致可分为三个部分。

地图擦除:擦除地图的图像,产生视觉效果。

地形擦除:擦除地图的形状,用于物理计算。

橡皮擦:用于定义擦除的形状。

地图擦除

地图.png

假设这是一副画在纸上的彩笔画,如果要擦除画上的一部分,有过生活经验的人立马就能想到用橡皮擦就好了,很多算法灵感来自生活,生活多姿多彩的人适合做程序员。这个实现过程大概就是:绑定地图到当前渲染目标,渲染“橡皮擦”让其覆盖范围内的像素,从而达到擦除效果。

橡皮擦

接着上一个环节,“橡皮擦”可以是从文件读取的一张图,也可以是程序生成的一张图。如果从文件读取,设置合适的BlendFunc,直接渲染覆盖像素颜色就行了,本例使用程序生成的图,因为这个灵活度更高。

裁剪区_网格.png

这是一个正10边形的“橡皮擦”,从图中可看出,里面有几条线,把正10边形分割成了8个三角形,这8把三角形的面积和形状等于这个正10边形,如果你困惑为什么要切成三角形,你运气很好,有一个大佬刚好懂你的困惑,并为你量身定做了一篇答案<<算法 & 数据结构——任意多边形填充>>

裁剪区_裁剪_硬边.gif

以上则是地图的擦除效果,其中有一处细节,擦除的边缘有点生硬,如果要制作类似《弹弹堂》这样的游戏,地图是通过炮弹炸掉的,那么被擦除的边缘应该留下被炸过的痕迹,不用做的太真实,只要让边缘产生一些不一样的渐变色就行了,要实现这一点,只需扩展一下“橡皮擦”的边缘。

柔滑边缘,用于生成描边。

裁剪区_网格_边缘.png

拆分三角网格,用于渲染。

裁剪区_网格.gif

柔滑边缘后的擦除效果。

裁剪区_裁剪_软边.gif

地形擦除

地形.png

以上是一张加了地形的图,你没有看错,就只是多了一个黑边。

现在要通过“橡皮擦”擦除这个黑边,与地图擦除不同的是,地图擦除是覆盖像素,而地形则是几何计算。

算法:

  1. 从“橡皮擦”与地形相交部分计算出N条切线。

  2. 取第i(0 <= i < N)条切线将地形一分为二。

  3. 丢弃完全包含在“橡皮擦”内的地形。

  4. i + 1,返回 2。

  5. 当前地形被切分完毕,如果还有下一个地形则返回 1,否则结束。

裁剪区_裁剪_地形.gif

裁剪区_裁剪_变形.gif

最终效果

最终效果.gif

2D地图擦除算法

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