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[转帖]过山车大亨

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Knight

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电梯直达

1^#

发表于 2005-3-10 13:23 |只看该作者 |正序浏览

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<

>我玩了几天"RollerCoaster Tycoon"（过山车大亨），它那精美的过山车造型真是令人着迷。想不想自己动手写一个过山车模拟器？下面就是我的尝试。
<

>程序中输入一个设计好的轨道抽象数据，产生一条细致光滑的三维视角的轨道（段与段之间是互切的）。借助这个小程序，你可以尝试逐步的完成新的轨道设计。
<

>过山车轨道的生成程序 RollerCoaster2.m<

RE>function [d,s]=drawRollerCoaster(path,step)</PRE><

RE>%-1 /2 \3 R<st1:chmetcnv w:st="on" UnitName="l" SourceValue="4" HasSpace="True" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">4 L</st1:chmetcnv>5</PRE><

RE>%path 中的1表示直道，2表示提升，3表示降低，4表示右转，5表示左转</PRE><

RE>%step 是每一步移动的距离</PRE><

RE>%d是详细的轨迹、s是各段的端点</PRE><

RE>error=0;</PRE><

RE>way=zeros(1,length(path)+2);</PRE><

RE>way(1)=1; way(2:length(path)+1)=path; way(length(path)+2)=1;</PRE><

RE>slice=10;</PRE><

RE>turn=[0 1; -1 0];</PRE><

RE>img=[ 1 0; 0 -1];</PRE><

RE>t=flat2up(step,slice);</PRE><

RE>t2=[t(1:2,

; t(slice)-[t(3,slice-1:-1:1),0]];</PRE><

RE>v=turnright(step,slice);</PRE><

RE>v2=[(v(1:2,

'*img)';v(3,

];</PRE><

RE>dir=0;</PRE><

RE>h=zeros(3,1000);h(1,1)=0; h(2,1)=0; h(3,1)=0; ch=2;</PRE><

RE>j=zeros(3,100); j(:,1)=h(1); cj=2;</PRE><

RE>for i=2:length(way)-1</PRE><

RE> switch way(i)</PRE><

RE> case 1,</PRE><

RE> switch way(i-1)</PRE><

RE> case {1,4,5}</PRE><

RE> h(1,ch)=step*cos(dir*pi/2)+h(1,ch-1);</PRE><

RE> h(2,ch)=step*sin(dir*pi/2)+h(2,ch-1);</PRE><

RE> h(3,ch)=h(3,ch-1);</PRE><

RE> ch=ch+1;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> case 2,</PRE><PRE> h(:,ch:ch+slice-1)=[(t2(1:2,

'*(turn^dir))';t2(3,

]+h(:,ch-1)*ones(1,slice);</PRE><PRE> ch=ch+slice;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> case 3,</PRE><PRE> h(:,ch:ch+slice-1)=[(t2(1:2,

'*(turn^dir))';-t2(3,

]+h(:,ch-1)*ones(1,slice);</PRE><PRE> ch=ch+slice;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> end; </PRE><PRE> case 2,</PRE><PRE> switch way(i-1)</PRE><PRE> case {1,4,5}</PRE><PRE> h(:,ch:ch+slice-1)=[(t(1:2,

'*(turn^dir))';t(3,

]+h(:,ch-1)*ones(1,slice);</PRE><PRE> ch=ch+slice;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> case 2,</PRE><PRE> h(1,ch)=step*cos(dir*pi/2)+h(1,ch-1);</PRE><PRE> h(2,ch)=step*sin(dir*pi/2)+h(2,ch-1);</PRE><PRE> h(3,ch)=step+h(3,ch-1);</PRE><PRE> ch=ch+1;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> otherwise,</PRE><PRE> errin(i); error=1;</PRE><PRE> end;</PRE><PRE> case 3,</PRE><PRE> switch way(i-1)</PRE><PRE> case {1,4,5}</PRE><PRE> h(:,ch:ch+slice-1)=[(t(1:2,

'*(turn^dir))';-t(3,

]+h(:,ch-1)*ones(1,slice);</PRE><PRE> ch=ch+slice;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> case 3,</PRE><PRE> h(1,ch)=step*cos(dir*pi/2)+h(1,ch-1);</PRE><PRE> h(2,ch)=step*sin(dir*pi/2)+h(2,ch-1);</PRE><PRE> h(3,ch)=-step+h(3,ch-1);</PRE><PRE> ch=ch+1;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> otherwise,</PRE><PRE> errin(i); error=1;</PRE><PRE> end;</PRE><PRE> case 4,</PRE><PRE> switch way(i-1)</PRE><PRE> case {1,4,5},</PRE><PRE> h(:,ch:ch+slice-1)=[(v(1:2,

'*(turn^dir))';v(3,

]+h(:,ch-1)*ones(1,slice);</PRE><PRE> ch=ch+slice;</PRE><PRE> dir=dir+1;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> otherwise,</PRE><PRE> errin(i); error=1;</PRE><PRE> end;</PRE><PRE> case 5,</PRE><PRE> switch way(i-1)</PRE><PRE> case {1,4,5},</PRE><PRE> h(:,ch:ch+slice-1)=[(v2(1:2,

'*(turn^dir))';v2(3,

]+h(:,ch-1)*ones(1,slice);</PRE><PRE> ch=ch+slice;</PRE><PRE> dir=dir-1;</PRE><PRE> j(:,cj)=h(:,ch-1); cj=cj+1;</PRE><PRE> otherwise,</PRE><PRE> errin(i); error=1;</PRE><PRE> end;</PRE><PRE> end;</PRE><PRE>end;</PRE><PRE>d=h(:,1:ch-1);</PRE><PRE>s=j(:,1:cj-1);</PRE><PRE>function flatup=flat2up(step,slice)</PRE><PRE>Radius=step/cos(pi/8)/2/sin(pi/8);</PRE><PRE>flatup=zeros(3,slice); c=1;</PRE><PRE>for alpha=0+pi/4/slice:pi/4/slice:pi/4</PRE><PRE> l=Radius*sin(alpha/2)*2;</PRE><PRE> flatup(1,c)=l*cos(alpha/2);</PRE><PRE> flatup(2,c)=0;</PRE><PRE> flatup(3,c)=l*sin(alpha/2);</PRE><PRE> c=c+1;</PRE><PRE>end; </PRE><PRE>function tr=turnright(step,slice)</PRE><PRE>c=1;</PRE><PRE>for alpha=-pi/2+pi/2/slice:pi/2/slice:0</PRE><PRE> tr(1,c)=step*cos(alpha);</PRE><PRE> tr(2,c)=step*sin(alpha)+step;</PRE><PRE> tr(3,c)=0;</PRE><PRE> c=c+1;</PRE><PRE>end;</PRE><PRE>function errin(number) </PRE><PRE>disp(['Error in sequence at ',int2str(number),'\n'])</PRE>
主程序<PRE>w=[1,1,1,2,2,1,3,3,1,4,4,5,1,2,2,2,1,5,5,1,1,1,5,2,2,1,3,3,3,1,5,4,1,2,1,3,1,4,1,1,1,1,4,3,3,1,1];</PRE><PRE>[d,e]=RollerCoaster2(w,10);</PRE><PRE>hold off;</PRE><PRE>plot3(d(1,

,d(2,

,d(3,

);</PRE><PRE>hold on;</PRE><PRE>plot3([e(1,

;e(1,

],[e(2,

;e(2,

],[e(3,

;zeros(1,size(e,2))],'r');</PRE><PRE>axis equal</PRE><PRE>grid on</PRE><PRE>xlabel('x');</PRE><PRE>ylabel('y');</PRE><PRE>zlabel('z');</PRE><PRE>p = plot3(0,0,0,'square', ...</PRE><PRE>'EraseMode','xor','MarkerSize',5,'MarkerFaceColor',[1,0.7,0.7])</PRE><PRE>for i=2:size(e,2)</PRE><PRE> set(p,'XData',e(1,i),'YData',e(2,i),'ZData',e(3,i))</PRE><PRE> pause;</PRE><PRE> drawnow</PRE><PRE>end</PRE><PRE>axis equal</PRE><PRE>grid on</PRE><PRE>xlabel('x');</PRE><PRE>ylabel('y');</PRE><PRE>zlabel('z');</PRE><PRE>hold off;</PRE>

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