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1、线和平面碰撞。传入参数:线(起点,终点),平面(三个顶点)
@H_403_9@ 调用:IntersectedPlane(vTriangle,vLine);bool IntersectedPlane(CVector3 vTriangle[],CVector3 vLine[])
{
float distance1=0,distance2=0;
CVector3 vNormal = Normal(vTriangle);//三角形法向量
//求出线段两端点到平面的距离,若距离相乘为负,相交,否则不相交
@H_403_9@ distance1 = ((vNormal.x * vLine[0].x) +// Ax +(vNormal.y * vLine[0].y) +// Bx + @H_403_9@ (vNormal.z * vLine[0].z)) + originDistance;// Cz + D @H_403_9@ distance2 = ((vNormal.x * vLine[1].x) +// Ax +
(vNormal.y * vLine[1].y) +// Bx +
(vNormal.z * vLine[1].z)) + originDistance;// Cz + D @H_403_9@ if(distance1 * distance2 >= 0) @H_403_9@ return false;
return true; @H_403_9@ }
2.线段和多边形相交,参数:多边形顶点数组,线段,多边形顶点个数
@H_403_9@ IntersectedPolygon(vTriangle,vLine,3);bool IntersectedPolygon(CVector3 vPoly[],CVector3 vLine[],int verticeCount)
{
CVector3 vNormal = {0};
float originDistance = 0;
//如果不和多边形所在平面相交,则不相交
@H_403_9@ if(!IntersectedPlane(vPoly,vNormal,originDistance))return false;
//求出线和平面的交点
@H_403_9@ CVector3 vIntersection = IntersectionPoint(vNormal,originDistance);//如果交点在多边形内,就相交
@H_403_9@ if(InsidePolygon(vIntersection,vPoly,verticeCount))return true; @H_403_9@ return false;
辅助函数1:IntersectionPoint()返回线和平面的交点
@H_403_9@ 思路:求出点与点和平面交点的距离1,用起始点+线段方向*距离1,求出交点CVector3 IntersectionPoint(CVector3 vNormal,double distance)
@H_403_9@ {CVector3 vPoint = {0},vLineDir = {0}; @H_403_9@ double Numerator = 0.0,Denominator = 0.0,dist = 0.0; @H_403_9@ vLineDir = Vector(vLine[1],vLine[0]);//得到线向量 @H_403_9@ vLineDir = Normalize(vLineDir); //标准化
//注意1:为什么要加负号,假设线段方向从平面正面指向背面。求线段到线段和平面间交点的距离(为正)
//1.点在平面正面,x1:Ax+By+Cz+D>0,线段方向和法向量的夹角x2:cos<0,dist=-x1/x2>0
//2.点在平面背面,x1:Ax+By+Cz+D<0,线段方向和法向量的夹角x2:cos<0,dist=-x1/x2<0
//在最终计算交点交点时,vPoint.x = vLine[0].x + vLineDir.x * dist;
//不管点在哪一面,交点始终指向平面
注意2:线段:起点 vLine[0],方向vLineDir,定义射线 vLine[0]+t*vLineDir
//Ax+By+Cz为原点到平面的距离,在之前定义了Ax+By+Cz+distance=0
//所以原点到已知平面的距离为 -distance
//若线段和射线相交( vLine[0]+t*vLineDir)*vNormal=-distance
//t=(-distance-vLine[0]*vNormal)/(vNormal*vLineDir)
@H_403_9@ Numerator = - (vNormal.x * vLine[0].x + vNormal.y * vLine[0].y +vNormal.z * vLine[0].z + distance);//线段起点到平面的距离 @H_403_9@ Denominator = Dot(vNormal,vLineDir);//法线和线段夹角的cos值 @H_403_9@ if( Denominator == 0.0)//如何平面法向量和线段垂直,线段在平面上,返回线段上任意一点 @H_403_9@ return vLine[0]; @H_403_9@ dist = Numerator / Denominator;//线段起点到和平面交点的距离 @H_403_9@ vPoint.x = (float)(vLine[0].x + (vLineDir.x * dist));
vPoint.y = (float)(vLine[0].y + (vLineDir.y * dist));
vPoint.z = (float)(vLine[0].z + (vLineDir.z * dist)); @H_403_9@ return vPoint;
辅助函数2:InsidePolygon()判断点是否在多边形内
@H_403_9@ 思路:当点在多边形内时,点和多边形任意两个角形成的角度之和等于360bool InsidePolygon(CVector3 vIntersection,CVector3 Poly[],long verticeCount)
{
const double MATCH_FACTOR = 0.9999;
vA = Vector(Poly[i],vIntersection); @H_403_9@ vB = Vector(Poly[(i + 1) % verticeCount],vIntersection);
Angle += AngleBetweenVectors(vA,vB);//返回(vA*vB)/(|vA|*|vB|)的arcos @H_403_9@ if(Angle >= (MATCH_FACTOR * (2.0 * PI)) ) @H_403_9@ return TRUE;
return FALSE; @H_403_9@ }
3.求一个球的球心到一条线段上的最近点,参数:线段点1,线段点2,小球球心 @H_403_9@ ClosestPointOnLine(g_vLine[0],g_vLine[1],g_vPosition); @H_403_9@ 思路:球心vPoint,线段起点vA,终点vB,求出线段起点到小球球心向量在线段上的投影长度, @H_403_9@ 线段起点+投影长度*线段方向即为所求
CVector3 ClosestPointOnLine(CVector3 vA,CVector3 vB,CVector3 vPoint)
{
float d = Distance(vA,51)">//d为线段长度
float t = Dot(vVector2,vVector1);//t为投影长度 @H_403_9@ if (t <= 0)//如果投影长度<0,为起点为最近点
return vA;
if (t >= d)//如果投影长度>线段长度,终点为最近点
return vB;
CVector3 vVector3 = vVector2 * t; @H_403_9@ CVector3 vClosestPoint = vA + vVector3; @H_403_9@ return vClosestPoint;
}