[翻译]XNA系列教程 2D碰撞教程2：像素检测

PS：转自__Vincent Zhang__的文章

2D碰撞教程2：像素检测

本教程详细讲解了像素碰撞检测的实现

这个教程的代码是在前一个教程：2D碰撞教程1：矩形检测中实现的，在进行下面的教程前请确保已经完成教程1的学习。

绪论
      在前一个例子当中，你已经通过举行碰撞检测实现了一个躲避下落物体游戏。而矩形只是通过你加载的纹理贴图的大小来决定的，并不能准确的代表你的游戏角色的大小，因此在游戏当中你会发现出现一些误差。例如，在这种情况下游戏角色并没有碰到下落的物体，但是背景却指示为游戏角色已经被下落的物体击中。这是由于在这种情况下两个纹理贴图出现了重合，而矩形的检测就认为两者已经产生了碰撞。
     我们期望的情况在没有被下落物体击中，即便是纹理贴图相互重合也认为游戏角色没有被集中。
    为了达到上述的目标，我们的代码必须能够做到只有在物体像素产生碰撞之后再响应碰撞，这个就叫做像素检测。

第一步：取得纹理数据
     像素检测需要得到每一个纹理贴图的像素数据，为了访问每一个像素，我们必须调用Texture2D.GetData。通过这个方法你可以将纹理贴图的数据复制到你所定义的一个数组，当然数组的格式为默认的Color类型。

     1. 首先，你需要在game类中为每一个贴图声明Color数组。

 // The color data for the images; used for per-pixel collision
2 Color[] personTextureData;
3 Color[] blockTextureData;

    2.之后，使用Texture2D.GetData方法将贴图中的每一个像素复制到你所定义的数组当中。当然，这一步必须当纹理贴图加载之后。在LoadGraphicsContent方法中添加下面粗体代码。

 // Load textures
2 blockTexture = content.Load<Texture2D>("Content/Block");
3 personTexture = content.Load<Texture2D>("Content/Person");
4 // Extract collision data
5 blockTextureData =    new Color[blockTexture.Width * blockTexture.Height];
6 blockTexture.GetData(blockTextureData);personTextureData =    new Color[personTexture.Width * personTexture.Height];
7 personTexture.GetData(personTextureData);

     3. 对每一个纹理贴图你都需要分配一个color数组，这个数据是一维的，也就是说贴图的颜色数据会按照顺序依次存储到这个数组当中。一旦这个数组的空间被分配，那么GetData函数会将纹理贴图中的像素数据填充入这个数组当中。

第二步：像素检测的实现
现在你已经有了所需要的数据，那么根据这些数据你可以完成像素碰撞检测。这个方法首先需要一对纹理题图的包围矩形和他们的颜色数据。

     1. 首先，将下面的方法添加到你的代码当中。

 static bool IntersectPixels(Rectangle rectangleA, Color[] dataA,Rectangle rectangleB, Color[] dataB)

    2.这个方法主要包括两个部分，第一，他将识别出两个包围矩形的重合部分，这个重合区域也许存在，也许不存在。第二，这个方法会循环的检测重合区域的像素颜色，如果发现物体的像素产生了碰撞，那么这个方法将返回true，如果经过对像素的检测没有发现碰撞，那么将返回false。

   3. 将下面的代码添加到IntersectPixels方法当中。

// Find the bounds of the rectangle intersection
int top = Math.Max(rectangleA.Top, rectangleB.Top);
int bottom = Math.Min(rectangleA.Bottom, rectangleB.Bottom);
int left = Math.Max(rectangleA.Left, rectangleB.Left);
int right = Math.Min(rectangleA.Right,rectangleB.Right);                               

     4.  这四个变量定义了矩形重合的区域。如果没有重合区域的话，right的值会小于left或者bottom的值会小于top，或者这两种情况同时存在。我们通过一个嵌套的for循环来自动判断是否有重合区域。

     5. 将下面的代码依次添加如上面的方法。

// Check every point within the intersection bounds
for (int y = top; y < bottom; y++)
{            
    for (int x = left; x < right; x++)            
    {                        
        // Get the color of both pixels at this point                        
         Color colorA = dataA[(x - rectangleA.Left)+(y - rectangleA.Top)*rectangleA.Width];                        
         Color colorB = dataB[(x - rectangleB.Left) +(y - rectangleB.Top) * rectangleB.Width];                         
        // If both pixels are not completely transparent,                           
        if (colorA.A != 0 && colorB.A != 0)                                  {                                    
       // then an intersection has been found                                     return true;                        
       }            
    }
} 

这个for循环会依照从左至右，从上到下的顺序读取每一个像素的颜色，我们需要将矩形的世界坐标转换为本地坐标。我们对本地坐标进行判断，如果两者都不是0（0代表透明）的话，那么则可以判断出现了碰撞。

注意
在教程1当中我们已经讲过纹理处理器会自动将洋红色转换为透明色。

第三步：调用像素碰撞检测
现在你已经完成了像素碰撞检测的方法，你需要在原有的举行碰撞的地方调用这个方法。

    1.在Updata方法中修改代码如下。

 1 // Update each block
 2 personHit = false;for (int i = 0; i < blockPositions.Count; i++)
 3 {            
 4     // Animate this block falling            
 5     blockPositions[i] =new Vector2(blockPositions[i].X,blockPositions[i].Y + BlockFallSpeed);            
 6     // Get the bounding rectangle of this block            
 7     Rectangle blockRectangle =new Rectangle((int)blockPositions[i].X, (int)blockPositions[i].Y,blockTexture.Width, blockTexture.Height);             
 8     // Check collision with person            
 9     if (IntersectPixels(personRectangle, personTextureData, personTexture.Width,blockRectangle, blockTextureData,blockTexture.Width))            
10     {                       
11        personHit = true;            
12     }     // Remove this block if it has fallen off the screen           
13    if (blockPositions[i].Y > Window.ClientBounds.Height)
14    {                        
15       blockPositions.RemoveAt(i);                         
16      // When removing a block, the next block will have the same index                        
17     // as the current block. Decrement i to prevent skipping a block.                        
18        i--;            
19     }
20 }

     2.好了，编译并运行这个游戏。

     恭喜你！
你现在已经掌握了像素碰撞检测的技能了。