本節書摘來異步社群《java 2d遊戲程式設計入門》一書中的第8章，第8.1節，作者：【美】timothy wright（萊特），更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。
制作一款2d太空飛船遊戲時，首先要解決的大問題是，當飛船到達螢幕邊緣時，會發生什麼事情。一個解決方案是，将飛船保持在螢幕的中央，而移動其周圍的環境。沒有對加載檔案的任何支援，也沒有關卡編輯器的話，要做到這點似乎有點難。另一個選擇是，當飛船到達螢幕邊界的時候，将其彈回。這樣做似乎顯得很奇怪。第三種選擇是，讓飛船從一端到另一端折返。讓我們采用第三種方法。
還有很多方法可以解決這一問題。一種方法是，讓飛船完全離開螢幕，然後讓其在另一端傳回，如圖8.1所示。
嘗試這一想法似乎很簡單。我們使用圍繞飛船的一個邊界框來測試飛船何時離開了螢幕，并且将其移動到另外一端。這種方法有兩個問題：一個問題是，可能會使得飛船在飛行中變成隻有很小的一塊可見，進而很難碰到它；第二個問題是，飛船會持續地處在螢幕之外。這并不經常發生，但是，當多邊形的大部分都在螢幕之外的時候，可能很難撞擊到該物體。由于存在這些問題，是以與一直等待直到整個物體離開螢幕相比，折返物體似乎是更好的選擇。
折返物體以使得離開螢幕一端的任何部分從螢幕的另一端傳回，也需要擔心風險。當你将一個物體從一端折返到另一端的時候，同一物體可能會有4個副本，如圖8.2所示。
這使得不僅需要繪制4個副本，而且所有4個副本都需要進行碰撞檢查。如果隻對第一個物體進行碰撞檢查，位于其對角的兩個物體可能就不會記錄碰撞，即便它們的繪制物體有重疊，如圖8.3所示。
建立一個渲染清單，其中包含了每個物體的副本，這可以解決該問題。物體可以繪制，并且整個清單可用來檢查碰撞。物體折返的時候不會遇到問題，因為一旦物體的中心到了遊戲世界的邊界之外，就會通過遊戲世界的寬度和高度來調整其位置以将其折返。應該總是将折返位置放置在邊界之中，這樣做物體就不會跑到螢幕之外，如圖8.4所示。
// polygonwrapper.java
private vector2f getmin( vector2f[] poly ) {
vector2f min = new vector2f( float.max_value, float.max_value );
for( vector2f v : poly ) {
min.x = math.min( v.x, min.x );
min.y = math.min( v.y, min.y );
}
return min;
}
private vector2f getmax( vector2f[] poly ) {
vector2f max = new vector2f( -float.max_value, -float.max_value );
max.x = math.max( v.x, max.x );
max.y = math.max( v.y, max.y );
return max;
}<code>`</code>
wrappolygon()方法計算最小和最大值，并且使用這些值來判斷物體是否需要向北、南、東或西折返。如果物體向兩個主要方向折返，例如，向南和向東，那麼，它也需要向北和向西折返。四個主要方向的每一個都要進行測試。使用變換方法，複制每個折返多邊形，并且将其添加到渲染清單：
package javagames.prototype;
import java.util.list;
import javagames.util.matrix3x3f;
import javagames.util.vector2f;
public class polygonwrapper {
private float worldwidth;
private float worldheight;
private vector2f worldmin;
private vector2f worldmax;
public polygonwrapper( float worldwidth, float worldheight ) {
this.worldwidth = worldwidth;
this.worldheight = worldheight;
worldmax = new vector2f( worldwidth / 2.0f, worldheight / 2.0f );
worldmin = worldmax.inv();
public boolean hasleftworld( vector2f position ) {
return position.x < worldmin.x || position.x > worldmax.x ||
position.y < worldmin.y || position.y > worldmax.y;
public vector2f wrapposition( vector2f position ) {
vector2f wrapped = new vector2f( position );
if( position.x < worldmin.x ) {
wrapped.x = position.x + worldwidth;
} else if( position.x > worldmax.x ) {
wrapped.x = position.x - worldwidth;
}
if( position.y < worldmin.y ) {
wrapped.y = position.y + worldheight;
} else if( position.y > worldmax.y ) {
wrapped.y = position.y - worldheight;
return wrapped;
public void wrappolygon( vector2f[] poly, list renderlist ) {
vector2f min = getmin( poly );
vector2f max = getmax( poly );
boolean north = max.y > worldmax.y;
boolean south = min.y < worldmin.y;
boolean west = min.x < worldmin.x;
boolean east = max.x > worldmax.x;
if( west ) renderlist.add( wrapeast( poly ) );
if( east ) renderlist.add( wrapwest( poly ) );
if( north ) renderlist.add( wrapsouth( poly ) );
if( south ) renderlist.add( wrapnorth( poly ) );
if( north && west ) renderlist.add( wrapsoutheast( poly ) );
if( north && east ) renderlist.add( wrapsouthwest( poly ) );
if( south && west ) renderlist.add( wrapnortheast( poly ) );
if( south && east ) renderlist.add( wrapnorthwest( poly ) );
private vector2f getmin( vector2f[] poly ) {
vector2f min = new vector2f( float.max_value, float.max_value );
for( vector2f v : poly ) {
min.x = math.min( v.x, min.x );
min.y = math.min( v.y, min.y );
return min;
private vector2f getmax( vector2f[] poly ) {
vector2f max = new vector2f( -float.max_value, -float.max_value );
max.x = math.max( v.x, max.x );
max.y = math.max( v.y, max.y );
return max;
private vector2f[] wrapnorth( vector2f[] poly ) {
return transform( poly, matrix3x3f.translate( 0.0f, worldheight ) );
private vector2f[] wrapsouth( vector2f[] poly ) {
return transform( poly, matrix3x3f.translate( 0.0f, -worldheight ) );
private vector2f[] wrapeast( vector2f[] poly ) {
return transform( poly, matrix3x3f.translate( worldwidth, 0.0f ) );
private vector2f[] wrapwest( vector2f[] poly ) {
return transform( poly, matrix3x3f.translate( -worldwidth, 0.0f ) );
private vector2f[] wrapnorthwest( vector2f[] poly ) {
return transform(
poly, matrix3x3f.translate( -worldwidth, worldheight )
);
private vector2f[] wrapnortheast( vector2f[] poly ) {
poly, matrix3x3f.translate( worldwidth, worldheight )
private vector2f[] wrapsoutheast( vector2f[] poly ) {
poly, matrix3x3f.translate( worldwidth, -worldheight )
private vector2f[] wrapsouthwest( vector2f[] poly ) {
poly, matrix3x3f.translate( -worldwidth, -worldheight )
private vector2f[] transform( vector2f[] poly, matrix3x3f mat ) {
vector2f[] copy = new vector2f[ poly.length ];
for( int i = 0; i < poly.length; ++i ) {
copy[i] = mat.mul( poly[i] );
return copy;
位于javagames.prototype包中的screenwrapexample，如圖8.7所示，使用polygonwrapper類來折返一個螢幕上來回移動的方塊。pos向量儲存了方塊的位置。poly數組儲存了方塊多邊形。renderlist儲存了要折返的方塊的副本，以及最初的變換多邊形。折返變量是前面所介紹的polygonwrapper。
initialize()方法建立了所有的物體并且将滑鼠設定為相對移動，進而不需要滑鼠離開螢幕物體就可以在螢幕上折返。如果使用絕對位置的話，processinput()方法使用滑鼠位置來移動方塊；如果使用相對移動的話，它通過将目前位置和相對移動相加來移動方塊。該方法還使用空格鍵來切換相對滑鼠移動。
transform()方法建立了對象的一個副本，并且通過給定的矩形來變換它。updateobjects()方法清理了渲染清單，将方塊折返并變換，然後使用polygonwrapper将物體的任何副本添加到渲染清單中。render()方法将渲染清單中的所有物體繪制到螢幕上。