Java中的2D矢量旋转

Question

我尝试做一个简单的比赛游戏。 为此，我得到了一辆汽车，它的位置是一个矢量，一个是它面向的方向。

我有一个更新和输入方法：

public void update(double delta) { 
    float rotation = 0; 
    if(movement.normalized().getY() < 0) { 
     rotation = (float) (2*Math.PI - Math.acos(movement.normalized().getX())); 
    } else { 
     rotation = (float) Math.acos(movement.normalized().getX()); 
    } 

    pos = pos.add(new Vector3f((float) (Math.cos(rotation) * (movement.length() - 2) * delta), (float) (Math.sin(rotation) * (movement.length() - 2) * delta), 0f)); 

    v1 = new Vertex(new Vector3f((float)(pos.getX() + Math.cos((rotation + basicAngel)) * radius), (float) (pos.getY() + (Math.sin((rotation + basicAngel)) * radius)), 0), new Vector2f(0, 0)); 
    v2 = new Vertex(new Vector3f((float)(pos.getX() + Math.cos(((2*Math.PI - basicAngel) + rotation)) * radius), (float) (pos.getY() + Math.sin(((2*Math.PI - basicAngel) + rotation)) * radius), 0), new Vector2f(0, 0)); 
    v3 = new Vertex(new Vector3f((float)(pos.getX() + Math.cos((Math.PI + rotation + basicAngel)) * radius), (float)(pos.getY() + Math.sin((Math.PI + rotation + basicAngel)) * radius), 0), new Vector2f(0, 0)); 
    v4 = new Vertex(new Vector3f((float)(pos.getX() + Math.cos(((Math.PI - basicAngel) + rotation)) * radius), (float)(pos.getY() + Math.sin(((Math.PI - basicAngel) + rotation)) * radius), 0), new Vector2f(0, 0)); 
    v5 = new Vertex(new Vector3f((float)(pos.getX() + Math.cos((windowAngel + rotation)) * windowRadius), (float)(pos.getY() + Math.sin((windowAngel + rotation)) * windowRadius), 0), new Vector2f(0, 0)); 
    v6 = new Vertex(new Vector3f((float)(pos.getX() + Math.cos(((2*Math.PI - windowAngel) + rotation)) * windowRadius), (float)(pos.getY() + Math.sin(((2*Math.PI - windowAngel) + rotation)) * windowRadius), 0), new Vector2f(0, 0)); 
} 

第一if语句检查是否低于0的归一化矢量的y分量是。
确保汽车在水平轴下旋转。
下一行将旋转和速度应用到位置。
带有v1 ... v4的程序块计算汽车的角落进行渲染。
v5和v6是车窗的角落。

public void input() { 

    float tempX = movement.normalized().getX(); 
    float tempY = movement.normalized().getY(); 
    float tempLength = movement.length(); 

    if (Keyboard.isKeyDown(Keyboard.KEY_LEFT)) { 
     movement = movement.rotate(3); 
    } 

    if (Keyboard.isKeyDown(Keyboard.KEY_RIGHT)) { 
     movement = movement.rotate(-3); 
    } 

    if (Keyboard.isKeyDown(Keyboard.KEY_UP)) { 
     if (tempLength <= 7) { 

      movement.setX((float) (Math.cos(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength + 0.2))); 
      movement.setY((float) (Math.sin(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength + 0.2))); 

     } 
    } else { 
     if(tempLength > 2) { 

      movement.setX((float) (Math.cos(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength - 0.05))); 
      movement.setY((float) (Math.sin(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength - 0.05))); 

     } 
    } 

    if (Keyboard.isKeyDown(Keyboard.KEY_DOWN)) { 
     if (tempLength >= 0) { 

      movement.setX((float) (Math.cos(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength - 0.2))); 
      movement.setY((float) (Math.sin(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength - 0.2))); 

     } 
    } else { 
     if (tempLength < 2) { 

      movement.setX((float) (Math.cos(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength + 0.05))); 
      movement.setY((float) (Math.sin(Math.acos(movement.normalized().getX())) * (tempLength + 0.05))); 

     } 
    } 

    if (Keyboard.isKeyDown(Keyboard.KEY_SPACE)) { 
     reset(); 
    } 
} 

前两个if语句检查是按下了左键还是右键。如果发生这种情况，运动vetor旋转。 接下来的两个语句检查向上和向下键，并通过使用该式appliing速度，以移动矢量：

x = cos a * (l + speed) 
y = sin a * (l + speed) 

其中a是运动矢量
和升的角度的长度运动矢量

一切都应该正常工作，它的确如此，只是它有时会错误计算，以至于汽车的行驶方向与预期不同。

有人能帮我找到错误吗？

Answer 1

你不能使用acos来获得角度。例如Math.cos（Math.PI * 3/4）和Math.cos（Math.PI * 5/4）都会给你-0.7071。看看余弦曲线，看看为什么。 要获得矢量的角度，请使用Math.atan2（y，x）。 另外，你为什么要将矢量转换成一个角度，然后回到矢量。这没有必要。你为什么不用方向上的归一化矢量和速度上的浮点/双精度来乘上每次更新？或者你可以做movement = movement.add（movement.normalized（）。mul（0.2））;