《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
前端Hardy1 天前
HTML&CSS:数据卡片可以这样设计
前端·javascript·css·3d·html
小彭努力中1 天前
138. CSS3DRenderer渲染HTML标签
前端·深度学习·3d·webgl·three.js
AI生成未来1 天前
斯坦福&UC伯克利开源突破性视觉场景生成与编辑技术,精准描绘3D/4D世界!
3d·3d场景·4d
汪洪墩2 天前
【Mars3d】实现这个地图能靠左,不居中的样式效果
前端·javascript·vue.js·3d·webgl·cesium
Bearnaise2 天前
GaussianDreamer: Fast Generation from Text to 3D Gaussians——点云论文阅读(11)
论文阅读·人工智能·python·深度学习·opencv·计算机视觉·3d
智驾机器人技术前线2 天前
近期两篇NeRF/3DGS-based SLAM方案赏析:TS-SLAM and MBA-SLAM
3d·slam·nerf·3dgs
Tianwen_Burning2 天前
halcon3d disparity_image_to_xyz非常重要的算子及使用条件
算法·3d
光学测量小菜鸡3 天前
OpenCV双目立体视觉重建
opencv·3d·双目相机·结构光·sgbm
豆包MarsCode3 天前
基于豆包MarsCode 和 Threejs 实现3D地图可视化
大数据·开发语言·人工智能·python·3d·程序员
工业3D_大熊3 天前
3D数据格式转换工具HOOPS Exchange如何在读取CAD文件时处理镶嵌数据?
java·linux·c++·windows·macos·3d·c#