Làm thế nào để người ta tránh được hiệu ứng cầu thang trên sàn gỗ trong chuyển động nghệ thuật pixel?

Tôi đang kết xuất các họa tiết ở tọa độ pixel chính xác để tránh hiệu ứng làm mờ do khử răng cưa (các họa tiết là pixel-art và sẽ trông rất tệ nếu được lọc). Tuy nhiên, do chuyển động của các vật thể liên quan đến vận tốc, trọng lực và tương tác vật lý thay đổi, quỹ đạo được tính toán với độ chính xác subpixel.

Ở tốc độ không gian màn hình đủ lớn (vt lớn hơn 2 hoặc 3 pixel), điều này hoạt động rất tốt. Tuy nhiên, khi vận tốc nhỏ, hiệu ứng cầu thang đáng chú ý có thể xuất hiện, đặc biệt là dọc theo các đường chéo. Đây không còn là vấn đề ở tốc độ không gian màn hình rất chậm (v << 1 pixel mỗi giây) vì vậy tôi chỉ tìm kiếm một giải pháp cho các giá trị vận tốc trung gian.

Bên trái là quỹ đạo được vẽ cho một vận tốc lớn, thu được bằng cách làm tròn đơn giản các tọa độ đối tượng. Ở giữa, bạn có thể thấy những gì xảy ra khi vận tốc trở nên nhỏ hơn và hiệu ứng cầu thang mà tôi đang nói đến. Ở bên phải, quỹ đạo của quỹ đạo tôi muốn lấy.

Tôi quan tâm đến các ý tưởng thuật toán để lọc quỹ đạo để giảm thiểu răng cưa, trong khi vẫn giữ hành vi ban đầu ở vận tốc lớn và nhỏ. Tôi có quyền truy cập vào, t, vị trí và vận tốc tức thời, cũng như số lượng giá trị trước đó tùy ý, nhưng vì nó là mô phỏng thời gian thực, tôi không biết về các giá trị trong tương lai (mặc dù nếu cần, một ước tính có thể được ngoại suy theo các giả định nhất định) . Lưu ý rằng do mô phỏng vật lý, thay đổi hướng đột ngột cũng có thể xảy ra.

Đây là một phác thảo nhanh, trên đỉnh đầu của tôi, về một thuật toán phải hoạt động tốt.

1. Đầu tiên, tính toán hướng di chuyển của đối tượng và kiểm tra xem nó gần hơn theo chiều ngang hay dọc.
2. Nếu hướng gần với chiều dọc (chiều ngang) hơn, hãy điều chỉnh vị trí của đối tượng dọc theo vectơ chỉ hướng đến tâm của hàng pixel (cột) gần nhất.
3. Làm tròn vị trí đến tâm của pixel gần nhất.

Trong mã giả:

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);
}

Chỉnh sửa: Yep, đã thử nghiệm, hoạt động khá độc đáo.

Không có nhiều thứ bạn thực sự có thể làm về điều đó cho một thế giới dựa trên vật lý nói chung. Nếu tất cả các đối tượng của bạn đang di chuyển dọc theo đường hoặc các vòng tròn cụ thể, bạn có thể làm gì đó. Nhưng bạn đang hoạt động theo vật lý thực tế. Đối tượng là nơi vật lý đặt nó; bạn chỉ đơn giản là vẽ một xấp xỉ dựa trên pixel của vị trí đó.

Nói chung, đó là điều bạn phải chấp nhận nếu bạn muốn gắn bó với tọa độ pixel. Không nên quá chú ý trừ khi bạn hiển thị ở độ phân giải cực kỳ nhỏ (dưới 640x480, mặc dù điều này phụ thuộc vào độ phân giải và kích thước gốc của màn hình).

Khi chuyển động chờ xử lý vuông góc với chuyển động cuối cùng (trong không gian màn hình), bỏ qua nó và sử dụng tọa độ màn hình cuối cùng. Nếu điều đó dẫn đến việc nói lắp không tốt như cầu thang, bạn có thể thử di chuyển tổng số chuyển động đang chờ xử lý và cuối cùng.

Tôi nghĩ vấn đề nằm ở v <sqrt (2). v> sqrt (2) phải luôn luôn di chuyển ít nhất một đường chéo đầy đủ, tránh hiệu ứng cầu thang. Có thể hữu ích cho việc cắt tỉa cần so sánh chuyển động trước.