射线和平面求交

射线和平面求交

1、平面方程

如果已知平面的高度(即沿法向量方向的距离)为 height,平面方程可以表示为:

n ^ ⋅ p = h e i g h t \bold{\hat{n}} \cdot p = height n^⋅p=height

p p p 是平面上的任意一点

height 的正负取决于法向量的方向。

2、射线参数方程

r ( t ) = p 0 + t ⋅ d i r \bold{r}(t) = p_0 + t \cdot \bold{dir} r(t)=p0+t⋅dir

p 0 p_0 p0: 是射线的起点
d i r dir dir: 是射线的方向向量
t t t: 表示沿着方向向量走的距离

3、计算交点

n ^ ⋅ ( p 0 + t ⋅ d i r ) = h e i g h t \bold{\hat{n}} \cdot (p_0 + t \cdot \bold{dir}) = height n^⋅(p0+t⋅dir)=height

展开后:
n ^ ⋅ p 0 + t ⋅ ( n ^ ⋅ d i r ) = h e i g h t \bold{\hat{n}} \cdot p_0 + t \cdot (\bold{\hat{n}} \cdot \bold{dir}) = height n^⋅p0+t⋅(n^⋅dir)=height

解这个方程,求出 t t t:
t = h e i g h t − n ^ ⋅ p 0 n ^ ⋅ d i r t = \frac{height - \bold{\hat{n}} \cdot p_0}{\bold{\hat{n}} \cdot \bold{dir}} t=n^⋅dirheight−n^⋅p0

4、代码实现
js 复制代码
/**
 * 计算射线和平面的交点
 * @param source 射线起点
 * @param dir 射线方向
 * @param normal  平面法向量
 * @param height  平面高度
 */
vec3 interceptPlane(in vec3 source, in vec3 dir, in vec3 normal, float height)
{
    float distance = (-height - dot(normal, source)) / dot(normal, dir);

    if (distance > 0.0)
        return source + dir * distance;
    else
        return vec3(infinity);  // 返回一个表示无穷远的向量
}
相关推荐
风吹乱了我的头发~3 小时前
Day52:2026年3月20日打卡
算法
2401_831824968 小时前
基于C++的区块链实现
开发语言·c++·算法
We་ct8 小时前
LeetCode 918. 环形子数组的最大和:两种解法详解
前端·数据结构·算法·leetcode·typescript·动态规划·取反
愣头不青8 小时前
238.除了自身以外数组的乘积
数据结构·算法
人工智能AI酱8 小时前
【AI深究】逻辑回归(Logistic Regression)全网最详细全流程详解与案例(附大量Python代码演示)| 数学原理、案例流程、代码演示及结果解读 | 决策边界、正则化、优缺点及工程建议
人工智能·python·算法·机器学习·ai·逻辑回归·正则化
WangLanguager8 小时前
逻辑回归(Logistic Regression)的详细介绍及Python代码示例
python·算法·逻辑回归
m0_518019488 小时前
C++与机器学习框架
开发语言·c++·算法
一段佳话^cyx8 小时前
详解逻辑回归(Logistic Regression):原理、推导、实现与实战
大数据·算法·机器学习·逻辑回归
qq_417695058 小时前
C++中的代理模式高级应用
开发语言·c++·算法
xiaoye-duck9 小时前
《算法题讲解指南:动态规划算法--路径问题》--5.不同路径,6.不同路径II
c++·算法·动态规划