我正在寻找使用向量创建逼真的汽车运动

我已经仔细检查了如何执行此操作，并找到了此http://www.helixsoft.nl/articles/circle/sincos.htm我已经尝试了一下，但是显示的大多数功能都无法正常工作，我只是出错了因为它们不存在。我看过cos和sin函数，但不了解如何使用它们或如何使用矢量使汽车运动正常工作。我没有代码，因为我不确定该怎么办。

任何帮助表示赞赏。

编辑：

我有一些限制，必须在我的游戏中使用TL引擎，不允许添加任何形式的物理引擎。必须使用c ++编程。这是我尝试遵循我提供的链接中所做的操作后得到的示例。

if(myEngine->KeyHeld(Key_W))
    {
        length += carSpeedIncrement;
    }
    if(myEngine->KeyHeld(Key_S))
    {
        length -= carSpeedIncrement;
    }
    if(myEngine->KeyHeld(Key_A))
    {
        angle -= carSpeedIncrement;
    }
    if(myEngine->KeyHeld(Key_D))
    {
        angle += carSpeedIncrement;
    }

    carVolocityX = cos(angle);
    carVolocityZ = cos(angle);

    car->MoveX(carVolocityX * frameTime);
    car->MoveZ(carVolocityZ * frameTime);

创建一个不错的汽车运动并不难（但是这篇文章会很长）。您需要“模拟”几个基本力才能使汽车在物理上看起来合理。

（所有代码示例都是伪代码。）

加速

首先，您显然需要加速。就像下面的代码行一样简单：

acceleration_vector = forward_vector * acceleration_input * acceleration_factor

• forward_vector —指向与汽车相同方向的向量。
• acceleration_input —输入应在[-1，1]范围内。
• acceleration_factor —加速度的值（像素/秒^ 2，或任何单位）。

操舵

转向也很简单。原则上，您要做的是旋转汽车的前向矢量，使其指向其他方向。

steer_angle = steer_input * steer_factor
new_forward_vector = rotate_around_axis(forward_vector, up_vector, steer_angle)

但是，您可能会在这里遇到麻烦。如果通过键盘输入，则其值将为-1或1，这意味着您的汽车将立即转弯。您可以使用非常简单的线性插值（公差）来解决此问题：

 amount = time_since_last_frame * steer_lerp_factor
 forward_vector = lerp(forward_vector, new_forward_vector, amount)

数量应取决于时间，以使您的移动不取决于帧频。该值应在[0，1]之间，并且该值越小，新旧矢量之间的过渡越平滑。

（在这一点上，你会发现，该车将引导即使是站着不动。为了防止这种情况，乘steer_angle用current_speed / max_speed，这里max_speed是由您定义的常量。）

移动

现在，我们将应用加速度，并根据其速度，加速度和转向将汽车移动一定数量的像素。我们还将希望限制汽车的速度，以使其最终不会无限快地行驶。

current_speed = velocity_vector.norm()
if (current_speed < max_speed)
{
    velocity_vector += acceleration_vector * time_since_last_frame
}

position_vector += velocity_vector * time_since_last_frame

你的车现在在滑

如果我是对的，那么当您转弯时，您的汽车现在似乎应该在滑行，就像在冰上一样。这是因为没有摩擦。在真实的汽车上，存在很大的侧向摩擦力（由于车轮无法横向旋转：P）。

您将需要降低横向速度。通过不完全减小它，您还可以使汽车看起来正在漂移。

 lateral_velocity = right_vector * dot(velocity_vector, right_vector)
 lateral_friction = -lateral_velocity * lateral_friction_factor 

既然我们在谈论摩擦，您可能还希望有一个（摩擦）力来降低速度，这样当您停止加速时，您的汽车最终将停止。

 backwards_friction = -velocity_vector * backwards_friction_factor

您的汽车行驶代码现在应如下所示：

// Friction should be calculated before you apply the acceleration
lateral_velocity = right_vector * dot(velocity_vector, right_vector)
lateral_friction = -lateral_velocity * lateral_friction_factor
backwards_friction = -velocity_vector * backwards_friction_factor
velocity_vector += (backwards_friction + lateral_friction) * time_since_last_frame


current_speed = velocity_vector.norm()
if (current_speed < max_speed)
{ 
    velocity_vector += acceleration_vector * time_since_last_frame
}

position_vector += velocity_vector * time_since_last_frame

结束语

我提到您应该如何将套环应用于转向；我认为您可能需要对加速和转向角做同样的事情（您将必须存储前一帧的值，并从前一帧起跳）。同样，相对于汽车的所有矢量（前，右，上）都应为长度1。

而且，摩擦比我在这里显示的要复杂一些。您应始终确保其长度不大于使轿厢停止所需的加速度的长度（否则摩擦会使轿厢向相反方向移动）。因此，您应该具有以下内容：

dt = time_since_last_frame
backwards_friction.resize(min(backwards_friction.norm(), velocity_vector.norm() / dt))
lateral_friction.resize(min(lateral_friction.norm(), lateral_velocity.norm() / dt))

从您的问题来看，我将假设您是编程的新手（顺便说一句！）。我建议使用现有框架，因为逼真的汽车模拟是物理学中最难正确的方面之一。

您没有提到2D / 3D限制，因此我将继续建议您下载Havok SDK（非商业用途免费）并获得一个简单的演示并运行（它们实际上具有一些现成的演示[get在您的系统上编译，所有代码都在这里]，您无需执行任何操作即可进行编译...只需打开项目并点击构建即可）。

一旦您对汽车物理的幕后知识有了一些了解（虽然您看不到物理的实际实现，但是隐藏了，您将看到界面），我相信您会处于一个更好的位置当您自己开始时，将其正确设置。

我不久前也问过类似的问题。那里的链接也可能有帮助。而这里的另一个链接。

看完您的编辑后，您似乎只是想根据计算出的角度简单地改变汽车的速度（顺便说一句，这是不现实的，因此您应该更改原始问题以反映该问题）。如果角度是问题的一部分（不能更改），并且必须使用角度来计算新的速度，那么请使用@teodron在注释中添加的内容。

另一种方法是仅使用向量。使用向量有多种方法，我将介绍一种。

速度是方向*大小（其中大小是速度，方向是归一化矢量）。计算汽车的当前速度和方向。沿方向并向垂直方向添加一个矢量（我们称其为D'）。这将改变汽车的速度。没有角度可弄乱（尽管您可以使用角度来确定垂直矢量的长度，这可以作为转弯因子 [见下文]）

如何计算D'：要找到垂直矢量，请以原始速度的方向为准，将其与朝向屏幕的方向矢量相交，然后沿与矢量相交的顺序确定垂直矢量的方向。然后将这个垂直系数​​乘以某个转弯系数，从而确定汽车转弯的速度。