解决精灵碰撞检测不精确的问题，以及自定义碰撞检测区域和函数

如何在 Pygame 中提高精灵碰撞检测的精度

视频演示 YouTube

如何在 Pygame 中提高精灵碰撞检测的精度

视频演示 Bilibili

引言

在 Pygame 中，sprite模块提供了方便的碰撞检测函数，但直接使用这些函数，可能会导致不够精确的碰撞效果（比如“幽灵碰撞”）。本文将探讨这个问题的原因，并介绍三种改进碰撞检测精度的方法。

改进方法一：像素级碰撞检测

像素级碰撞检测（又称像素完美碰撞检测，或蒙板碰撞检测）通过蒙板（Mask对象）来决定图像中哪些像素参与碰撞检测。

sprite模块提供了collide_mask函数，用于对精灵进行像素级碰撞检测，如果参与检测的精灵对象未包含蒙板信息，collide_mask会根据精灵图像自动生成。

collide_mask(left, right)

left，right 参数

参与检测的两个精灵对象。

返回值

在未发生碰撞时，返回空值None，否则返回表示第一个被碰撞像素的坐标的整数元组，其 X，Y 坐标相对于left参数所对应的精灵图像的左上角。

当然，如果需要的话，你也可以通过mask模块的from_surface函数手动创建蒙板。

from_surface(surface, threshold=127)

surface 参数

绘制了图像的Surface对象。

threshold 参数

透明度阈值，只有透明度大于该值的像素才会参与检测。如果Surface对象设置了透明颜色键，那么将由透明颜色键决定像素是否参与碰撞检测。

for laser in lasers:
	for candy in candies:
		p = pygame.sprite.collide_mask(laser, candy)
		if p:
			print(f"碰撞像素坐标: {p}")
			laser.kill()
			candy.kill()

改进方法二：按比例缩小碰撞检测区域

sprite模块提供了collide_rect_ratio类，可用于缩放碰撞检测区域，但这不会改变精灵的rect变量所对应的矩形的大小，缩放效果仅在碰撞检测时有效。

collide_rect_ratio(ratio)

ratio 参数

小于1表示缩小，大于1表示放大。

你可以像调用函数一样，调用collide_rect_ratio类的实例，以检测两个精灵是否发生了碰撞。

collide_rect_ratio_instance(left, right)

left，right 参数

参与检测的两个精灵对象。

返回值

返回表示是否发生碰撞的布尔值。

from pygame.sprite import collide_rect_ratio


crr = collide_rect_ratio(0.7) # 缩小到 70%
if crr(laser, candy):
	# 处理碰撞

改进方法三：自定义碰撞检测区域

对于结构复杂的精灵，可以定义多个碰撞检测区域来实现更精确的控制，比如，精确控制哪些区域参与碰撞，或实现对角色不同部位造成不同伤害等。

对于自定义的检测区域，不应该保存在精灵类的rect变量中，因为该变量还决定了精灵的位置。

class Candy(pygame.sprite.Sprite):
	def __init__(self, *groups):
		super().__init__(*groups)
		# …
		self.rects = [ # 定义多个小矩形作为碰撞区域
			pygame.Rect(24, 4, 2, 2),
			pygame.Rect(20, 8, 4, 4),
			pygame.Rect(16, 12, 4, 4),
			pygame.Rect(12, 16, 4, 4),
			pygame.Rect(8, 20, 4, 4),
			pygame.Rect(4, 24, 2, 2)
		]


def collide_rects(left, right):
	for rect in left.rects:
		adjusted_rect = rect.move(left.rect.topleft)
		if adjusted_rect.colliderect(right.rect):
			return True
	return False
# …
if collide_rects(candy, laser):
	# 处理碰撞

指定碰撞检测函数

sprite模块的spritecollide和groupcollide函数，支持通过collided参数指定碰撞检测函数，因此，与碰撞检测相关的代码可以变得更为灵活。

# 缩放碰撞检测区域
pygame.sprite.spritecollide(door, lasers, True, collided=crr)


# 自定义碰撞检测区域
pygame.sprite.groupcollide(candies, lasers, True, True, collided=collide_rects)

讲解视频

如何在 Pygame 中提高精灵碰撞检测的精度·YouTube如何在 Pygame 中提高精灵碰撞检测的精度·Bilibili