碰撞检测

Question

我正在做一个项目，其中有一个房间充满了不同形状的物体。

我正在用油漆画房间，画的全是白色，把所有的墙/障碍物都涂成红色。

我在一个不同的文件中绘制每个可移动的对象，也是使用油漆。

现在，我将房间和物体的地图作为1和0的矩阵加载到我的程序中。对于第一个对象，我有一个矩阵，对于我加载到房间中的每个对象，都有另一个矩阵。

该对象将能够在房间中自由移动，移动任何距离，任何角度，并允许旋转自己。我应该如何设计一种方法，允许我以任何角度旋转对象，同时仍然能够检测碰撞？我的意思是，如果对象可以向上、向下、向左和向右移动，我就可以检查两个矩阵，看看它们是否与1中的任何一个“重叠”。但是，如果我想旋转对象，比方说，旋转10º，我看不到如何将其转换为矩阵，并与墙的矩阵进行比较。

我是否应该放弃矩阵表示，创建数学区域，并像我们在IR^2微积分中处理它一样，使用一些库来处理它？从计算的角度来看，这不是很昂贵吗？

有什么简单的方法可以做到这一点？它不需要是一个顶级的方法，但我将它用于一个复杂的算法，我不想在每次迭代中损失太多的计算时间。

Answer 1

这可能不会完全回答您的问题，但它可能会有所帮助。当我在写一个小游戏进行碰撞检测时，我会在物体周围有一个碰撞“命中框”，以及一个更复杂的检测方法。在两个命中框重叠之前，不必使用复杂方法，然后只需计算两个对象的碰撞，而不是计算空间中每个对象与其他对象的碰撞。

Answer 2

几年前我也做过类似的事情。我的3D场景中的每个对象都由基本的墙/地板/天花板对象模式组成。每个对象都是一个具有自己的边界球体的网格。然后，我首先测试相机的边界球体与每个对象的边界球体，以检测碰撞，如果它们发生碰撞，我执行更精确的碰撞测试(网格/球体)。

它足够快(Duron600 MHz)，而且很容易实现。

对于您的场景，您似乎有很多动态对象(我在我的项目中只有一个摄像头，作为一个移动对象)，所以使用某种空间分区技术可能会有所帮助，比如四叉树的BSP树。

Answer 3

我建议将两个物体近似为半径为R1和R2的球体(碰撞胶囊)。

如果是这种情况，您需要考虑：

1-两个实体的半径。在这种情况下，敌人将是半径为0的点，而子弹将具有半径getBulletSize()；

2-在动画帧中，子弹和敌人的速度介于0<=t<=1之间。

当|r1 + r2| < d时，将发生碰撞的情况，其中d是两个物体质心之间的距离。

D表示为P(t) - Q(t)，Q和P都是两个物体的质心。P(t) = P0 + Vp_t，Q(t) = Q0 + Vq_t。

Vp = P1 - P0；Vq = Q1 - Q0；

=> d= P(t) - Q(t)

求解(R1 + R2)^2 = (P(t) - Q(t))^2将产生碰撞时间。不要害怕这个公式！当公式中的B^2 >0时，当时间最短时，发生第一次表面碰撞。

冲突情况：

在以下情况下会发生：

1) 0 <= t <= 1.

初步检查：

2)最小d(半径条件=0的导数)必须< R1 + R2

也可以通过创建具有叶密度(每个单元的基本体数量)条件的对象网格的边界体积层次来增强此功能。然后，初始碰撞测试将从根向下迭代，以处理由于胶囊顺序而导致的过度近似。