เราจะหลีกเลี่ยง“ เอฟเฟกต์บันได” ในการเคลื่อนไหวของภาพพิกเซลได้อย่างไร

ฉันกำลังแสดงสไปรต์ที่พิกัดพิกเซลที่แน่นอนเพื่อหลีกเลี่ยงผลเบลอที่เกิดจากการลดรอยหยัก (สไปรต์เป็นพิกเซลศิลปะและจะดูแย่หากกรอง) อย่างไรก็ตามเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นเกี่ยวข้องกับความเร็วตัวแปรแรงโน้มถ่วงและปฏิกิริยาทางกายภาพวิถีจึงถูกคำนวณด้วยความแม่นยำระดับพิกเซลย่อย

ที่ความเร็วหน้าจอขนาดใหญ่พอ (vΔtมากกว่า 2 หรือ 3 พิกเซล) นี้ทำงานได้ดีมาก อย่างไรก็ตามเมื่อความเร็วมีขนาดเล็กเอฟเฟกต์บันไดที่เห็นได้ชัดเจนสามารถปรากฏขึ้นได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแนวเส้นทแยงมุม นี่ไม่ใช่ปัญหาที่ความเร็วหน้าจอช้ามาก (v << 1 พิกเซลต่อวินาที) ดังนั้นฉันจึงมองหาวิธีแก้ปัญหาสำหรับค่าความเร็วกลางเท่านั้น

ทางด้านซ้ายเป็นเส้นทางที่พล็อตสำหรับความเร็วขนาดใหญ่ที่ได้จากการปัดเศษของพิกัดวัตถุ ตรงกลางคุณจะเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อความเร็วมีขนาดเล็กลงและเอฟเฟกต์บันไดที่ฉันกำลังพูดถึง ทางด้านขวาสถานทีของเส้นทางการเคลื่อนที่ที่ฉันต้องการ

ฉันสนใจแนวคิดของอัลกอริทึมในการกรองวิถีเพื่อลดนามแฝงในขณะที่ยังคงพฤติกรรมเดิมที่ความเร็วสูงและขนาดเล็ก ฉันสามารถเข้าถึงΔtตำแหน่งทันทีและความเร็วเช่นเดียวกับจำนวนโดยพลการของค่าก่อนหน้า แต่เนื่องจากเป็นการจำลองแบบเรียลไทม์ฉันจึงไม่ทราบเกี่ยวกับค่าในอนาคต . โปรดทราบว่าเนื่องจากการจำลองทางฟิสิกส์การเปลี่ยนแปลงทิศทางอย่างฉับพลันอาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน

นี่คือโครงร่างอย่างย่อซึ่งอยู่ด้านบนของหัวของอัลกอริทึมที่ควรจะทำงานได้ดีพอสมควร

1. ก่อนอื่นให้คำนวณทิศทางที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่และตรวจสอบว่าใกล้กับแนวนอนหรือแนวตั้งหรือไม่
2. หากทิศทางอยู่ใกล้กับแนวตั้ง (แนวนอน) ให้ปรับตำแหน่งของวัตถุตามเวกเตอร์ทิศทางไปยังกึ่งกลางของแถวพิกเซลที่ใกล้ที่สุด (คอลัมน์)
3. ปัดเศษไปที่กึ่งกลางของพิกเซลที่ใกล้ที่สุด

ใน pseudocode:

if ( abs(velocity.x) > abs(velocity.y) ) {
    x = round(position.x);
    y = round(position.y + (x - position.x) * velocity.y / velocity.x);
} else {
    y = round(position.y);
    x = round(position.x + (y - position.y) * velocity.x / velocity.y);
}

แก้ไข: ใช่ผ่านการทดสอบทำงานได้ค่อนข้างดี

มีไม่มากที่คุณสามารถทำสิ่งนั้นได้จริงสำหรับโลกฟิสิกส์พื้นฐาน หากวัตถุทั้งหมดของคุณเคลื่อนที่ไปตามเส้นหรือวงกลมที่เฉพาะเจาะจงคุณสามารถทำอะไรบางอย่างได้ แต่คุณกำลังทำงานภายใต้ฟิสิกส์จริง วัตถุนั้นเป็นที่ซึ่งฟิสิกส์วางเอาไว้ คุณเพียงแค่วาดประมาณพิกเซลตามสถานที่นั้น

โดยทั่วไปแล้วสิ่งที่คุณต้องยอมรับถ้าคุณต้องการที่จะยึดพิกัดพิกเซล ไม่ควรจะสังเกตเห็นได้ชัดเว้นแต่ว่าคุณกำลังแสดงผลที่ความละเอียดเล็กน้อยอย่างไม่น่าเชื่อ (น้อยกว่า 640x480 แม้ว่ามันจะขึ้นอยู่กับความละเอียดและขนาดดั้งเดิมของจอภาพ)

เมื่อการเคลื่อนไหวที่ค้างอยู่ตั้งฉากกับการเคลื่อนไหวล่าสุด (ในพื้นที่หน้าจอ) ให้ข้ามมันและใช้พิกัดหน้าจอสุดท้าย หากสิ่งนั้นนำไปสู่การพูดติดอ่างที่ไม่ดีเท่าบันไดคุณอาจลองเคลื่อนย้ายผลรวมของการเคลื่อนไหวที่ค้างอยู่และการเคลื่อนไหวครั้งสุดท้าย

ฉันคิดว่าปัญหาอยู่ใน v <sqrt (2) v> sqrt (2) ควรเคลื่อนที่อย่างน้อยแนวทแยงมุมเสมอหลีกเลี่ยงเอฟเฟกต์บันได อาจมีประโยชน์สำหรับการตัดซึ่งจำเป็นต้องมีการเปรียบเทียบการเคลื่อนไหวก่อน