Java实体平滑移动：基于速度和目标坐标的向量控制教程

import processing.core.PApplet;
import processing.core.PVector;

public class SmoothMovementExample extends PApplet {

    Rect r;

    public void settings() {
        size(500, 500);
    }

    public void setup() {
        // 初始化实体，位于屏幕中心，速度为1.5f
        r = new Rect(width / 2, height / 2, 1.5f);
    }

    public void draw() {
        background(255); // 清空背景

        r.update();    // 更新实体位置
        r.display();   // 绘制实体

        // 通过鼠标点击设置新的目标位置
        if (mousePressed && mouseButton == LEFT) {
            r.setTargetPosition(mouseX, mouseY);
        }
    }

    // 主函数，用于运行Processing应用
    public static void main(String[] args) {
        PApplet.main("SmoothMovementExample");
    }

    /**
     * Rect类代表一个可移动的矩形实体
     */
    class Rect {
        PVector position;       // 当前位置向量
        float speed;            // 移动速度
        PVector targetPosition; // 目标位置向量

        /**
         * 构造函数
         * @param x 初始X坐标
         * @param y 初始Y坐标
         * @param speed 移动速度
         */
        Rect(int x, int y, float speed) {
            position = new PVector(x, y);
            this.speed = speed;
            // 初始目标位置与当前位置相同，表示静止
            targetPosition = position.copy(); // 使用copy避免引用同一对象
        }

        /**
         * 设置新的目标位置
         * @param targetX 目标X坐标
         * @param targetY 目标Y坐标
         */
        void setTargetPosition(int targetX, int targetY) {
            targetPosition = new PVector(targetX, targetY);
        }

        /**
         * 更新实体的位置
         */
        void update() {
            // 1. 计算从当前位置到目标位置的距离向量
            PVector distance = PVector.sub(targetPosition, position);

            // 2. 判断是否已足够接近目标。如果距离小于速度，则直接将位置设为目标位置并停止移动。
            // 这一步非常关键，防止因浮点数误差导致实体在目标点附近来回震荡或越过目标。
            if (distance.mag() < speed) {
                position.set(targetPosition); // 直接设置到目标位置
                targetPosition = position.copy(); // 将目标位置重置为当前位置，停止移动
                return; // 停止后续的移动计算
            }

            // 3. 将距离向量的长度（幅度）设置为速度值。
            // distance.setMag(speed) 会先将向量归一化（长度变为1），然后乘以speed。
            // 这样，无论距离多远，每次移动的步长都是speed，方向始终指向目标。
            position.add(distance.setMag(speed));
        }

        /**
         * 绘制实体
         */
        void display() {
            // 绘制目标位置点（绿色）
            fill(0, 255, 0);
            ellipse(targetPosition.x, targetPosition.y, 10, 10);

            // 绘制矩形实体（红色）
            fill(255, 0, 0);
            rectMode(CENTER); // 设置矩形绘制模式为中心点
            rect(position.x, position.y, 50, 50);
        }
    }
}