面试题：Swift 的 SpriteKit 游戏开发中如何实现基于物理引擎的碰撞检测及处理

Question

假设在 SpriteKit 游戏中有两个精灵节点，一个代表玩家，一个代表障碍物。请详细说明使用 Swift 结合 SpriteKit 的物理引擎实现这两个节点碰撞检测的步骤，包括设置物理体属性、碰撞掩码等，并且写出相应的代码逻辑来处理碰撞发生后的动作（例如玩家损失生命值）。

Answer 1

1. 设置物理体属性：
   • 为玩家精灵节点设置物理体。物理体定义了节点在物理模拟中的形状和质量等属性。
   • 为障碍物精灵节点设置物理体。
   • 示例代码：

// 创建玩家精灵节点
let player = SKSpriteNode(imageNamed: "player")
player.position = CGPoint(x: size.width / 2, y: size.height / 2)
// 设置玩家物理体，这里假设玩家是圆形，使用圆形物理体
let playerPhysicsBody = SKPhysicsBody(circleOfRadius: player.size.width / 2)
playerPhysicsBody.mass = 1.0
playerPhysicsBody.affectedByGravity = false
player.physicsBody = playerPhysicsBody

// 创建障碍物精灵节点
let obstacle = SKSpriteNode(imageNamed: "obstacle")
obstacle.position = CGPoint(x: size.width / 4, y: size.height / 4)
// 设置障碍物物理体，假设障碍物是矩形，使用矩形物理体
let obstaclePhysicsBody = SKPhysicsBody(rectangleOf: obstacle.size)
obstaclePhysicsBody.mass = 10.0
obstaclePhysicsBody.affectedByGravity = false
obstacle.physicsBody = obstaclePhysicsBody

2. 设置碰撞掩码：
   • 碰撞掩码用于定义哪些物体之间会发生碰撞。每个物体都有一个碰撞类别（categoryBitMask）和一个碰撞掩码（collisionBitMask）。
   • 示例代码：

// 定义玩家的碰撞类别
let playerCategory: UInt32 = 0x1 << 0
// 定义障碍物的碰撞类别
let obstacleCategory: UInt32 = 0x1 << 1

// 设置玩家的碰撞掩码，玩家与障碍物碰撞
player.physicsBody?.categoryBitMask = playerCategory
player.physicsBody?.collisionBitMask = obstacleCategory

// 设置障碍物的碰撞掩码，障碍物与玩家碰撞
obstacle.physicsBody?.categoryBitMask = obstacleCategory
obstacle.physicsBody?.collisionBitMask = playerCategory

3. 处理碰撞发生后的动作：
   • 为场景设置代理以接收碰撞通知。
   • 实现代理方法来处理碰撞，例如减少玩家生命值。
   • 示例代码：

class GameScene: SKScene, SKPhysicsContactDelegate {
    var playerHealth = 100

    override func didMove(to view: SKView) {
        // 创建玩家和障碍物节点并设置物理体和碰撞掩码代码放在这里

        // 设置场景的物理世界代理
        physicsWorld.contactDelegate = self
    }

    func didBegin(_ contact: SKPhysicsContact) {
        let contactMask = contact.bodyA.categoryBitMask | contact.bodyB.categoryBitMask
        if contactMask == (playerCategory | obstacleCategory) {
            // 处理碰撞，玩家损失生命值
            playerHealth -= 10
            print("玩家生命值: \(playerHealth)")
            if playerHealth <= 0 {
                // 处理玩家死亡逻辑
                print("玩家死亡")
            }
        }
    }
}