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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(wǎng)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(fā)現(xiàn)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(qū)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(zhàn)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(tài)戰(zhàn)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(tài)heading角度為參照的角度差不再以整個靜態(tài)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(tǒng)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)是double類型，沒有進行轉(zhuǎn)化我們近似的熟悉它為整數(shù)，具體的轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(guān)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(shù)據(jù)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(yīng)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(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)有一小點差是由于打印的數(shù)據(jù)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(tài)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(fā)現(xiàn)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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