픽셀 아트 모션에서 "계단 효과"를 어떻게 방지합니까?

앤티 앨리어싱으로 인한 흐림 효과를 피하기 위해 정확한 픽셀 좌표로 스프라이트를 렌더링하고 있습니다 (스프라이트는 픽셀 아트이며 필터링하면 끔찍할 것입니다). 그러나 물체의 움직임에는 가변 속도, 중력 및 물리적 상호 작용이 포함되므로 궤적은 서브 픽셀 정밀도로 계산됩니다.

화면 공간 속도가 충분할 때 (2 또는 3 픽셀보다 큰 vΔt) 매우 효과적입니다. 그러나 속도가 작은 경우 특히 대각선을 따라 눈에 띄는 계단 효과가 나타날 수 있습니다. 화면 속도가 매우 느린 경우 (v << 1 픽셀 / 초) 더 이상 문제가되지 않으므로 중간 속도 값에 대한 솔루션 만 찾고 있습니다.

왼쪽에는 객체 좌표의 간단한 반올림으로 얻은 큰 속도에 대한 플롯 된 궤도가 있습니다. 중간에서 속도가 작아지면 무슨 일이 일어나는지, 내가 이야기하고있는 계단 효과를 볼 수 있습니다. 오른쪽에는 궤도의 궤적이 있습니다.

크고 작은 속도로 원래 동작을 유지하면서 앨리어싱을 최소화하기 위해 궤적을 필터링하는 알고리즘 아이디어에 관심이 있습니다. 임의의 수의 이전 값뿐만 아니라 Δt, 순간 위치 및 속도에 액세스 할 수 있지만 실시간 시뮬레이션이므로 미래 값에 대해 알지 못합니다 (필요한 경우 특정 가정에서 추정을 추정 할 수 있음) . 물리 시뮬레이션으로 인해 갑작스런 방향 변경도 발생할 수 있습니다.

다음은 합리적으로 잘 작동해야하는 알고리즘에 대한 간단한 개요입니다.

1. 먼저 물체가 움직이는 방향을 계산하고 수평 또는 수직에 가까운 지 확인하십시오.
2. 방향이 수직 (가로)에 더 가까운 경우, 방향 벡터 를 따라 객체의 위치를 가장 가까운 픽셀 행 (열)의 중심으로 조정하십시오.
3. 가장 가까운 픽셀의 중심으로 위치를 반올림합니다.

의사 코드에서 :

if ( abs(velocity.x) > abs(velocity.y) ) {
    x = round(position.x);
    y = round(position.y + (x - position.x) * velocity.y / velocity.x);
} else {
    y = round(position.y);
    x = round(position.x + (y - position.y) * velocity.x / velocity.y);
}

편집 : 네, 테스트를 거쳤습니다.

일반적인 물리 기반 세계에서 실제로 할 수있는 일은 많지 않습니다. 모든 물체가 선이나 특정 원을 따라 움직이면 무언가를 할 수 있습니다. 그러나 당신은 실제 물리학으로 운영하고 있습니다. 물체는 물리학이 놓는 곳입니다. 단순히 해당 위치의 픽셀 기반 근사치를 그립니다.

픽셀 좌표를 고수하려면 일반적으로 받아 들여야 할 것입니다. 매우 작은 해상도 (640x480 미만이지만 디스플레이의 기본 해상도 및 크기에 따라 다름)로 표시하지 않는 한 눈에 띄지 않아야합니다.

보류중인 움직임이 화면 공간에서 마지막 움직임과 직각 일 때는이를 무시하고 마지막 화면 좌표를 사용하십시오. 그로 인해 계단만큼 나쁜 말더듬이 생길 경우 보류중인 움직임과 마지막 움직임의 합을 움직일 수 있습니다.

문제는 v <sqrt (2)에 있다고 생각합니다. v> sqrt (2)는 계단 효과를 피하면서 항상 최소 대각선으로 움직여야합니다. 사전 이동 비교가 필요한 가지 치기에 유용 할 수 있습니다.