《3D 数学基础》几何检测-相交性检测

目录

[1. 2D直线相交](#1. 2D直线相交)

[2. 3D射线相交点](#2. 3D射线相交点)

[3. 射线和平面的交点](#3. 射线和平面的交点)

[4. 3个平面的交点](#4. 3个平面的交点)

[5. 射线和圆或者球交点](#5. 射线和圆或者球交点)

[6. 两个圆或者球是否相交](#6. 两个圆或者球是否相交)

[7. 球和平面的相交性检测](#7. 球和平面的相交性检测)

[8. 射线和AABB的相交性(13.17)](#8. 射线和AABB的相交性(13.17))

[9. 射线和三角形的相交性(13.16)](#9. 射线和三角形的相交性(13.16))

[10. 两个AABB的相交性(也叫碰撞检测)](#10. 两个AABB的相交性(也叫碰撞检测))


1. 2D直线相交

直线方程,求交点(x,y)。

(1)分母不为0,则有唯一一个解;

(2)分母为0,则平行。

2. 3D射线相交点

其实是求t,知道相交点的t值,利用射线公式就知道相交点坐标。

3. 射线和平面的交点

把射线方程代入平面方程中,求出自变量t即可。

4. 3个平面的交点

交点p,以向量表示(x,y,z)。

5. 射线和圆或者球交点

求射线参数t.

其中a 是将e 投影到d ,这个向量的长度是a, 投影公式是a=e·d ; e=c-p0

6. 两个圆或者球是否相交

(1)静态相交性

圆心距离d < r1+r2时,不相交;为避免求d是开方,一般使用d^2 < (r1+r2)^2.

(2)动态相交性

两个球在分别移动d1和d2的过程中是否会相交的,如下,d1和d2是移动向量

因为移动是相对的,所以可以将左边的球设置为静止的,右边的移动方向就变成d,如下。

以c_m为原点,d为移动的方向向量,t为自变量的射线p(t) = c_m + td。变成了求射线自变量t值。

其r=r_s + r_m。

7. 球和平面的相交性检测

(1)静态相交性

平面公式: p·n = d,n 是单位向量; 球:由半径r和球心初始位置c表示。

计算球心到平面的距离:dis = n·c - d

  • dis >= r,球完全在平面的前面;
  • dis<= -r,在平面的背面;
  • 否则,球横跨平面(即相交)。

(2)动态相交性

如果两个都在运动,则换成一个静止,一个做相对运动(如上面的两个圆或者球是否相交)

单位向量d指明方向 ,使用射线方程c +td 记录球心运动轨迹。平面公式是p·n =d,n是单位向量。球心运动t时,会与平面相交。

交点c - r n

后面几个较为复杂

8. 射线和AABB的相交性(13.17)

附录有实现

9. 射线和三角形的相交性(13.16)

书上有实现。

10. 两个AABB的相交性(也叫碰撞检测)

静止相交性检测是简单的,需要在每个维度上单独检测他们的相交性即可。

动态的很复杂。且实际情况中,很少有轴对齐于同一个坐标系空间中的。

参考:37.几何检测_哔哩哔哩_bilibili

相关推荐
大江东去浪淘尽千古风流人物8 小时前
【UniSim-SLAM】前馈SLAM的双流架构:Sim(3)统一位姿图、与经典SLAM及DPVO的三范式对比
深度学习·计算机视觉·3d·交互·人体姿态估计·eccv·3d重建
高升说3 天前
手眼 3D 相机选型:先定工作距离,再谈精度,最后定安装
人工智能·数码相机·3d
利刃大大3 天前
我用 GPT-6 给江南大学建了个 3D 沙盘
gpt·3d·ai·blender·江南大学
不要生病了3 天前
从脑电到彩色三维点云:Neuro-3D 精读与证据边界
3d
时空节拍AI数字人3 天前
AI 数字人为什么需要“3D”?2D 不够用吗
人工智能·网络协议·tcp/ip·3d·信息可视化
Zldaisy3d4 天前
以光束整形3D打印,探索陶瓷-铜功能件的一体化制造
3d·制造
LeapMay4 天前
中国科学院深圳先进技术研究院-深圳职业技术大学联合培养博士后招聘(具身智能/多模态感知/视觉检测方向)
人工智能·计算机视觉·3d·机器人
tsqtsqtsq03094 天前
3DGS 端侧重建:基于 Spatial Recon Kit 的全面实践指南
3d
小溪学编程4 天前
3ds Max 2025 全面指南:新特性、安装与实战入门
3d
兜里只有三分钱~4 天前
翻卡_3D 的仪式感,和三个让它穿帮的写法
javascript·css·3d