Отскок мяча в круге

Question

У меня есть игра Pong-360, в которой дугообразные весла отклоняют шар, который должен оставаться в пределах круговой границы. Если мяч не встречается с веслом, когда он добирается до границы, он продолжает выходить за пределы поля, и игрок должен последний раз поразить бал. Проблема, с которой я сталкиваюсь, возвращает мяч в правильном направлении при ударе с помощью весла. Если мяч контактирует с определенной половиной лопасти, он должен отскакивать в этом направлении, но в любом случае должен быть возвращен на противоположную сторону границы без повторного удара по той же стороне границы.

Прямо сейчас я совершил прыжок, разделив границу на 16 срезов и давая шару случайный угол в пределах диапазона, который зависит от того, какой срез он находился при ударе. Даже это не работает должным образом, потому что моя математика неверна, но ее нужно переделать любым способом. Я не могу понять, как получить угол, который обеспечит возвращение мяча на противоположную половину границы независимо от того, где он был поражен. Я сделал несколько попыток получить угол от переменных, таких как направление движения шара, текущее положение в пределах границы и положение лопасти, которая соприкоснулась, но до сих пор я испытал сбой. В настоящее время код для изменения направления мяча выглядит следующим образом:

public void bounce(){ 

     boolean changeAngle = false; 

     if(bluePaddle.intersects(ball.getX(), ball.getY(), ball.getDiameter(), ball.getDiameter())){ 

      lastHit = 1; 
      changeAngle = true; 
     } 
     else if(redPaddle.intersects(ball.getX(), ball.getY(), ball.getDiameter(), ball.getDiameter())){ 

      lastHit = 2; 
      changeAngle = true; 
     } 

     if (changeAngle){ 

      // Right side of boundary 
      if (ball.getX() > center_x) { 

       // Quadrant 4 
       if (ball.getY() > center_y){ 

        // Slice 13 
        if (ball.getY() - center_y > Math.sin(3 * Math.PI/8)){      
         angle = (double) (randNum.nextInt(90) + 90); 
        } 
        // Code for other slices omitted 
       }//end Quadrant 4 
       // Code for other quadrants omitted 
      }//end right side of boundary 

      // Code for Left side of boundary omitted 

      ball.setDx((int) (speed * Math.cos(Math.toRadians(angle)))); 
      ball.setDy((int) (speed * Math.sin(Math.toRadians(angle)))); 
     }//end if (changeAngle) 

     bouncing = false;  
    }//end bounce method 

Как вы можете видеть, как сейчас, угол просто генерируется случайным образом в пределах диапазона, который я думал, было бы хорошо для каждого среза. Чтобы подчеркнуть, мне в первую очередь нужна помощь в математике, реализация которой с помощью Java является вторичной. Весь код (все файлы .java и .class), который компилируется и запускается, можно найти здесь: https://github.com/pideltajah/Pong360/tree/master/Pong360

Основной метод находится в файле Pong.java.

Любая помощь будет оценена по достоинству.

Answer 1

Сначала найдите, где он попал на весло. Вы можете сделать это так, например, в случае красного весла (синяя весла будет аналогичной, но вам может понадобиться поменять ang0 и ang1):

Края весла определяются двумя углами на вашем круге, ang0 и ANG1, где ang0 это нижний край, и ANG1 это верхний край

Предположим, центр окружности точки (0, 0) и мяч находится в точке pBall = (Xball, yBall)

шарик быть на определенном угле ballAng = atan2 (yBall, xBall) в диапазоне [ang0 .. ang1]

Теперь преобразуйте свое угловое положение на весле в параметр betwe en [0 .. 1]. Вы можете определить это как

u = (ballAng - ang0)/(ang1 - ang0); 

Теперь вы хотите, чтобы отобразить его на средней линии, например, так:

Сказать, что нижнее положение окружности осевую является точкой р0, а в верхней части центральной является точка p1

Теперь определим точку пересечения с осевой, как

p = p0 + u * (p1 - p0) 

в качестве вектора скорости для шара, это должно быть нормированный вектор разности

velBall = normalize(p - pBall) 

Надеется, что это имеет смысл

[EDIT: сделал поправку]