2次ベジェ曲線によるランダムパスの描画

Question

私のオブジェクトが従う滑らかな*とランダムなパスを描きたいので、私は2次ベジェ曲線を使うことにしました。

私のコードでは、オブジェクトはランダムで滑らかな方法で移動しています。

プレビュー：https://youtu.be/Eg9PEKuH4zA

私の質問は：どのように私は、方向の変化が滑らかにすることができますか？私はベジエのソリューションを完全に捨てるべきでしょうか、私が欲しいものを達成するためにコードを磨く方法がありますか？

*スムーズ==急激な方向は

私のコード変化しない：あなたは、いくつかの中間点でAからBに行くのカーブを持っている場合は、それに応じてCを選択する必要があります

using UnityEngine; 
using System.Collections; 
using System.Collections.Generic; 

public class Lights : MonoBehaviour { 
    public float paintHeight = -90.0f; 
    public static int NUMBER_OF_LIGHTS = 3; 
    private static int BEZIER_PATH_POINTS = 100; 
    private float GOLDEN_COLOR_RATIO = 0.618033988749895f; 
    private Light[] lights = new Light[NUMBER_OF_LIGHTS]; 

    Vector3 RandomPoint() { 
     float obj_width = gameObject.GetComponent<RectTransform>().rect.width; 
     float screenX = Random.Range(-obj_width/2, obj_width/2); 

     float obj_height = gameObject.GetComponent<RectTransform>().rect.height; 
     float screenY = Random.Range(-obj_height/2, obj_height/2); 

     return new Vector3(screenX, screenY, -paintHeight); 
    } 


    Vector3 QuadraticBezierPoint(Vector3 startPoint, Vector3 endPoint, Vector3 vertexPoint, float t) { 
     /* 
     *   vertex 
     *  /╲ 
     *  / ╲ 
     * /p ╲ 
     * /. . ╲ 
     * /.  · ╲ 
     * /·   · ╲ 
     * start   · end 
     * 
     * 0 < t < 1 
     * 
     * B(t) = (1 - t)^2 * P0 + 2 * (1-t) * t * P1 + t^2 * P2 
     * 
     */ 
     return Mathf.Pow((1 - t), 2) * startPoint + 2 * (1 - t) * t * vertexPoint + Mathf.Pow(t, 2) * endPoint; 
    } 

    Color RandomColor() { 
     float h = Random.Range(0.0f, 1.0f) + GOLDEN_COLOR_RATIO; 
     h %= 1; 
     return Color.HSVToRGB(h, 0.99f, 0.99f); 
    } 

    void Start() { 
     for (int i = 0; i < NUMBER_OF_LIGHTS; i++) { 
      GameObject light_obj = new GameObject(); 
      Light light = light_obj.AddComponent<Light>(); 
      light.type = LightType.Point; 
      light.range = 10.0f; 
      light.intensity = 3.5f; 
      light.renderMode = LightRenderMode.ForcePixel; 
      light.name = "Light" + i; 
      light.transform.parent = gameObject.transform; 
      lights[i] = light; 
     } 

     StartCoroutine("Move"); 
    } 

    IEnumerator Move() { 
     Dictionary<string, Vector3>[] light_points = new Dictionary<string, Vector3>[NUMBER_OF_LIGHTS]; 
     Dictionary<string, Color>[] light_colors = new Dictionary<string, Color>[NUMBER_OF_LIGHTS]; 
     for (int i = 0; i < NUMBER_OF_LIGHTS; i++) { 
      light_points[i] = new Dictionary<string, Vector3>(); 
      light_colors[i] = new Dictionary<string, Color>(); 
      //light_points[i]["startPoint"] = RandomPoint(); 
      //light_points[i]["vertexPoint"] = RandomPoint(); 
      light_points[i]["endPoint"] = RandomPoint(); 
      light_colors[i]["nextColor"] = RandomColor(); 
     } 

     while(true) { 
      for (int i = 0; i < NUMBER_OF_LIGHTS; i++) { 
       light_points[i]["startPoint"] = light_points[i]["endPoint"]; 
       light_points[i]["vertexPoint"] = RandomPoint(); 
       light_points[i]["endPoint"] = RandomPoint(); 

       light_colors[i]["currentColor"] = light_colors[i]["nextColor"]; 
       light_colors[i]["nextColor"] = RandomColor(); 
      } 

      for (int i = 0; i < BEZIER_PATH_POINTS; i++) { 
       float percent = (float)i/BEZIER_PATH_POINTS; 
       for (int j = 0; j < NUMBER_OF_LIGHTS; j++) { 
        lights[j].transform.localPosition = QuadraticBezierPoint(
         light_points[j]["startPoint"], 
         light_points[j]["endPoint"], 
         light_points[j]["vertexPoint"], 
         percent 
        ); 
        lights[j].color = Color.Lerp(light_colors[j]["currentColor"], light_colors[j]["nextColor"], percent); 
       } 
       yield return new WaitForSeconds(0.02f); 
      } 
     } 
    } 
} 

Answer 1

をBにおける角度（A、B、C）が小さすぎたり大きすぎたりしないようにする。

また、適切な方法で中間点を選択する必要があります。 https://www.particleincell.com/2012/bezier-splines/であり、方向の変化がそれほど大きくないようにする。

Answer 2

あなたはNURBSや他のスプラインを使用することができますが、投稿したものに応じて滑らかなカーブを得るのは、もっと簡単で同等の方法でしょう。

作成している各曲線には、コード開始点、頂点、および終了点に3点があります。 S、V、Eと呼ぶことができます。さらに、時間をかけてそれらを見ることができるので、{S0,V0,E0}は最初のカーブを作成し、{S1,V1,E1}は2番目のカーブを作成します。

今のところ、S1=E0、S2=E1などが表示されます。つまり、ライトがランダムにジャンプすることはありませんが、ベジェ曲線を切り替えるとモーションが急になる可能性があります。

動きがスムーズになるように、S1 = E0 = 0.5 * (V0+V1)を確認してください。つまり実際には、S0とV0をランダムに生成するということです。次に、新しい曲線ごとに新しいVを生成し、古いVと新しいVの中間点を曲線ブレークポイントにします。

これは等級2のBスプラインを持つことに相当します。

ここにいくつかのコード例を示します。

// initialize with randomness 
// we need a previous v and a current v for the first iteration 
// So, the first start point will be halfway between these two points 
prev_v = random_point() 
v = random_point() 

while(true) 
{ 
    next_v = random_point() 
    s = 0.5 * (prev_v + v) // s is halfway between prev_v and v 
    e = 0.5 * (v + next_v) // e is halfway between v and next_v 
    yield_movement_bezier(s, v, e) 

    // prep for next iteration 
    prev_v = v 
    v = next_v 
}