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Robocode 基本原理之方向剖析

2019-11-18 13:08:54
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供稿：網友

　　前言：
　　很多研究Robocode的 玩家都被其中的方向及坐標弄糊涂了。下面就跟著Skyala.Li一起來揭開其中的奧妙。
　　
　　首先我們來看看一段英文的翻譯及說明：
　　heading - absolute angle in degrees with 0 facing up the screen, positive clockwise. 0 <= heading < 360.
　　
　　bearing - relative angle to some object from your robot's heading, positive clockwise. -180 < bearing <= 180
　　
　　heading:是機器人方向與屏幕正上方的角度差,方向在0到360之間.
　　
　　bearing：是機器人的某個部件如雷達發現的目標與方向的角度差，順時針為正角度在-180到180之間
　　
　　看了這段文字大家可能還是不太明白，整個屏幕哪個是0度角，整個是坐標原點呢？ 順時針與逆時針的方向如何區分？
　　
　　概念與平面圖：
　　在開始說明之前大家先得清楚幾個在Robocode中很重要的概念：
　　
　　坐標系：Robocode整個坐標系都是戰場屏幕以左下角為原點
　　
　　絕對方向系：Robocode中不管機器人在哪個方向都是以靜態戰場屏幕為參照的絕對角度（也即大家說的Heading）,正上方為0度角。也即不管是Robot,Gun,Radar向北為0，向東為90，向南為180，向西為270。
　　
　　相對方向系：相對方向是Robot,Gun,Radar以機器人的動態heading角度為參照的角度差不再以整個靜態屏幕為參照了，叫它相對因為機器人的heading是隨著機器人移動而不停的在改變，heaing只是個相對物體。
　　
　　下圖很清楚的說明了坐標系統及絕對方向
　　
　Robocode 基本原理之方向剖析（圖一）

　　
　　哦似乎明白了一些，可頭腦中還有一些不是很清楚。我們來做個測試。測試方法很簡單,寫兩個機器人，一個什么一動不動坐在原點掃掃Gun并打印出自己的Heading我們叫它Geny;另一個也不移動，只是Gun進行緩慢的轉動同時打印出自己的Heading,Bearing,和Radar的Heading，我們叫它GenyTrack1. (注：此處的數據是double類型，沒有進行轉化我們近似的熟悉它為整數，具體的轉化方法和更好測試方法我們會在以后的文章中給出)：
　　
　　代碼如下Geny.java
　　
　　//Geny.java
　　
　　package wind;
　　
　　import robocode.*;
　　
　　import java.io.*;
　　
　　public class Geny extends Robot
　　
　　{
　　
　　public void run() {
　　
　　ahead(100);
　　
　　System.out.　　
　　while(true) {
　　
　　turnGunRight(360);
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　GenyTrack1.java
　　
　　//GenyTrack1.java
　　
　　package wind;
　　
　　import robocode.*;
　　
　　public class GenyTrack1 extends Robot
　　
　　{
　　
　　public void run () {
　　
　　while (true)
　　
　　{
　　
　　turnGunRight(5);
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　public void onScannedRobot(ScannedRobotEvent e)
　　
　　{
　　
　　System.out.println("getBearing　"+e.getBearing());
　　
　　System.out.println("heading　"+getHeading());
　　
　　System.out.println("getRadarHeading()　"+getRadarHeading());
　　
　　turnGunRight(e.getBearing());
　　
　　fire(3);
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　要想了解機器人的各個部件及說明請看文章：Robocode機器人解剖圖
　　
　　絕對方向系Heading:
　　下面是剪切到的Geny和GenyTrack1在不同位置得到的數據圖.
　　
　Robocode 基本原理之方向剖析（圖二）

　　圖一
　　
　　圖一解：大家觀察機器人GenyTrack1的數據heading:64.421114…~ 64,說明它正好坐落在屏幕絕對方向系64度的地方。也就是說GenyTrack1當前的Heading方向為64度。
　　
　Robocode 基本原理之方向剖析（圖三）

　　圖二
　　
　　圖二解：大家觀察機器人GenyTrack1的數據heading:161.79…,說明它正前方正好正對屏幕絕對方向系161度的地方。也就是說GenyTrack1當前的Heading方向為161度。而我們的Geny正前方正對35度的地方。
　　
　　大家對照著方向系一看我想一切就會明白的。是不是有點成就感了，不急，后面還有。
　　
　　相對方向系Bearing：
　　Bearing，Bearing該死的Bearing，我想大家頭痛的就是它的。在此我們就以機器人的雷達（Radar）為例來說明，源程序(GenyTrack1)中我們用到的是事件：onScannedRobot(ScannedRobotEvent e) ，所以我們要用到的就是Radar的Heading，其它相關的如Bullet,Gun的方法類似，有愛好的朋友可以自己測試一下。
　　
　　我們先把數據近似提出來如下表：
　　
　　機器人　　　Heaing　 RadarHeading　　Bearing
　　Geny　　　　 35
　　GenyTrack1　 161　　　 275　　　　　　114
　　
　　在此處機器人和Radar的Heading我想大家對照圖上的方向系及上面的絕對方向體系說明應該明白了，只是要注重機器人哪是前哪是后：詳見Robocode機器人解剖圖.
　　
　　（Geny的Heading在此處沒有用上，只是給大家參考一下）你看我們的GenyTrack1前面正對著161角，雷達在屏幕276度角的地方發現了Geny機器人。所以此處的Geny和GenyTrakc1相差的角度=276-161度（取絕對值，正負由轉動方向決定），由于此時的Geny機器人正位于GenyTrack1順時針方向上(GenyTrack1的0,180之間),所以相對角度Bearing就是順時針方向(+114)度，(圖上每次數據有一小點差是由于打印的數據及低級機器人完成所有代碼后才進行處理事件。不是即時的。要即時處理涉及到高級機器人AdvanceRobot的一些特性)。
　　
　　下面得到相對角度是為負的圖：原理同上。
　　
Robocode 基本原理之方向剖析（圖四）

　　圖三
　　
　　機器人　　　Heaing　 RadarHeading　　Bearing
　　Geny　　　　 35
　　GenyTrack1　 57　　　 238　　　　　　-173
　　
　　238-57，由于Geny處于GenyTrack1背后(-180,0)。為逆時針方向所以為負。
　　
　　時針略說：
　　順時針和逆時針是看另一機器人是在你的Heading角度的(0,180)還是（-180,0）之間。
　　
　　再這次提醒：Heading是個靜態角度，正上方總為0.不管是取Heading，還是取方向
　　
　　Bearing是個角度差值，是由參照的Heading和發現時的Heading的差值。
　　
　　好了，方向的問題就說到這，這是Skyala.Li的理解，歡迎大家來討論。此處沒有引用坐標系的具體說明。請看: Robocode 基本原理之坐標系剖析

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