[翻译]XNA 3.0 Game Programming Recipes之twenty-one

PS：自己翻译的，转载请著明出处格
                                              4-4 使用加速控制速度
问题
    您想使您的模型很好的加速，而不是将从停止到立即全速，反之亦然。图4-9显示了你想要的这种增加速度。
解决方案
    加入加速速，您可以定义您的模型以多快的速度增加。这是一个数量值的速度你想把它添加到当前模型的每一祯的速度中。
它是如何工作的
    您将需要掌握你的模型旋转和它的位置 ，因为您需要知道哪个方向是前进方向。在这个例子中，你让模型只围绕Up的y轴旋转，同时只能在X和Z坐标轴上移动他们的位置。见4-7节如果您想模型离开表面，这要完全根据X和Z坐标。
     此外，由于模型的下一个速度基于你当前的速度，你会需要追踪当前的速度。而不是只储存了一些速度，你将存储速度矢量。这包含模型当前准备去的速度矢量的方向，而其长度显示的速度。因此，这三个变量添加到您的类中：

 Vector3 modelPosition=new Vector3();
2 float modelYRot=0;
3 Vector3 modelVelocity=new Vector3();

    您还可以定义模型的最大加速度和转弯速度：

 const float modelMaxAcceleration=30.0f;
2 const float modelMaxTurnSpeed=0.002f;

    在你的Update方法中，检索的数量秒钟过去直到最后一祯，测试用户想要模型如何移动：

 1 float elapsedSeconds=(float)gameTime.ElapsedGameTime.Miliseconds/1000.0f;
 2 float forwardReq=0;
 3 float angleReq=0;
 4 if(keyState.IsKeyDown(Keys.Up))
 5     forwardReq+=1.0f;
 6 if(keyState.IsKeyDown(Keys.Down))
 7     forwardReq-=1.0f;
 8 if(keyState.IsKeyDown(Keys.Left))
 9     angleReq+=1.0f;
10 if(keyState.IsKeyDown(Keys.Right))
11     angleReq-=1.0f;

     forwardReq值将会是正值，如果用户想要模型向前加速。它也可能会是负值如果模型减速或者向后加速。angleReq包含了模型是否应该向左还是向右。
Acceleration on Ice
    这一段代码添加了加速的基础代码

 Matrix rotMatrix=Matrix.CreateRotationY(angle);
2 Vector3 forwardDir=Vector3.Transform(new Vector3(0,0,-1),rotMatrix);
3 velocity=velocity+elapsedTime*forwardReq*maxAccel*forwardDir;
4 modelPosition+=velocity;
5 modeYRot+=rotationReq*maxRotSpeed*velocity.Length();

      头两行计算当前模型的前进向量，这是需要知道到哪个方向模型的加速度。这个前进向量是靠将默认的(0,0,-1)前进向量围绕Up的y轴旋转得到。
注意：在此节，模型只能被围绕y轴旋转，所以前进的方向依靠围绕着Up的y轴旋转。见2-3，2-4节，如需有关计算前进向量的全三维或四元轮换参看上述章节。
      第二行代码是计算速度，是最重要的一个。从上一个速度开始，而第二个周期内增加了一个新的载向量基于用户输入。更多的时间已过去了直到最后一祯，更需要调整这个速度。 此外，用户需要较大的加速度，更需要调整速度。作为最后的因素，你采取的最大加速度into account。您乘所有三个因素，给你一个值，表明您是否需要调整你的速度在这一祯中。因为你需要一个Vector3去增加这个速度，你乘这值用forwardDir去获取向量，要添加到此帧中的速度。
注意 如果没有旋转被应用，velocity和moveDirection都会指出相同的方向，这将导致velocity向量变大，模型速度变快。
     最后，这Vector3添加到您模型的位置 ，和模型的旋转被调整。您的模型移动的越快，它旋转的也越快。
     当您使用此代码，您会发现两个漏洞。首先，您的模型绝不会放慢， 它没有一个最高速度。你想要的速度增加如图4-9 和达到在某一个最高速度。使用此代码，您模型将以同样的速度继续加快。
     其次，如果模型会非常快朝一个方向，在您旋转模型后，它将仍然会朝同一方向。这很不错，如果您模型正在冰面上移动， 但总的来说，这不是你想要的。
增加摩擦
    在现实生活中，你模型的速度将减少，因为在模型和空中，地面之间都有摩擦，当应用时，内部的机械摩擦。当模型停止加速，摩擦会导致速度下降，直到模型完全停止。 当你继续加速，摩擦将导致速度保持在某一个水平..
    您可以获取摩擦，减少上一个速度在以往的基础上，最重要的是。那个下一行添加摩擦到你的模型中：

 velocity=velocity*(1-friction*elapsedTime)+elapsedTime*forwardReq*maxAccel*forwarDir;

    时间越长之间的最后时限和这一祯，摩擦应对你的模型的影响，所以你乘摩擦价值所需的时间。
Keeping Only the Forward Component
    虽然您的模型将加快用一个更加自然的方法，现在仍然动作有点笨拙当它旋转时（除非您要创建一个空间或冰打滑游戏） 。一般来说，您希望您的模型将只在其前进方向。
    为此，你想知道有多少目前的速度矢量是沿模型的前进后退方向 。这正是一个dot product做的： 它设计的速度(V)向量在前进向量(F)所示，图4-10，并返回投影向量(M)的长度

    在你更新你的速度之后，使用这个代码：

 float forwardSpeed=Vector3.Dot(velocity,forwardDir);
2 velocity=forwardSpeed*forwardDir;
3 modelPosition+=velocity*elapsedTime;
4 modelYRot+=rotationReq*maxRotSpeed*forwardSpeed;

       该forwardSpeed变量显示速度向量的前进组成部分的长度。您用前进方向乘以这个值和存储它作为新的速度向量。这样，你确信模型将只沿着它的前进方向移动。
注意：forwardSpeed变量的一个额外优点是一个正数不管模型是前进还是后退。这对velcotiy.Length()是矛盾的，它总返回一个正值。
代码
    Accelerate方法列出了模型下一个调整的位置，速度和旋转， 同时加速到一个值。您可能需要添加这些连同最大的加速度和模型结构内的旋转速度。此外，您需要传递用户的输入，以及摩擦价值。

 1 private float Accelerate(ref Vector3 position,ref float angle,ref Vector3 velocity,float forwardReq,float rotationReq,float elapsedTime,float maxAccel,float maxRotSpeed,float friction)
 2 {
 3      Matrix rotMatrix=Matrix.CreateRotationY(angle);
 4      Vector3 forwardDir=Vector3.Transform(new Vector3(0,0,-1),rotMatrix);
 5      velocity=velocity*(1-friction*elapsedTime)+elapsedTime*forwardReq*maxAccel*forwardDir;
 6      float forwardSpeed=Vector3.Dot(velocity,forwardDir);
 7      velocity=forwardSpeed*forwardDir;
 8      modelPosition+=velocity*elapsedTime;
 9      modelYRot+=rotationReq*maxRotSpeed*forwardSpeed;
10      return forwardSpeed;
11 }

    该方法返回forwardSpeed变量，这是负数，如果该模型将向后面运动。
课外阅读
  你可以扩展物体的加速度，用多个加速度影响这个模型，例如重力。为此，您可以总和这些加速度并把这个总和作为forwardDir 。