Cocos2d－三维拾取Ray-AABB碰撞检测算法【转】

[cpp] view plain copy

 

 

1. void Sprite3DWithOBBPerfromanceTest::onTouchesBegan(const std::vector<Touch*>& touches, Event* event)  
2. {  
3.     for (auto touch: touches)  
4.     {  
5.         auto location = touch->getLocationInView(); //获取在屏幕坐标系中触摸点的坐标  
6.   
7.         if(_obb.size() > 0) //判断屏幕上是否存在OBB包围盒  
8.         {  
9.             _intersetList.clear();  
10.             Ray ray;  //射线  
11.             //根据屏幕坐标系触摸点坐标计算射线在世界坐标系中的起始点和方向矢量  
12.             calculateRayByLocationInView(&ray,location);  
13.               
14.             for(int i = 0; i < _obb.size(); i++)  
15.             {  
16.                 if(ray.intersects(_obb[i])) //判断射线与包围盒是否相交  
17.                 {  
18.                     _intersetList.insert(i);   
19.                     return;  
20.                 }  
21.             }  
22.         }  
23.     }  
24. }  

[cpp] view plain copy

 

 

1. //将屏幕上一点坐标转化为世界坐标系中的坐标  
2. void Sprite3DWithOBBPerfromanceTest::unproject(const Mat4& viewProjection, const Size* viewport, Vec3* src, Vec3* dst)  
3. {  
4.     assert(dst);  
5.       
6.     assert(viewport->width != 0.0f && viewport->height != 0.0f);  
7.       
8.     //计算点在摄像机坐标系中的坐标，利用触摸点的坐标与摄像机近平面坐标的线性相关性  
9.     Vec4 screen(src->x / viewport->width, ((viewport->height - src->y)) / viewport->height, src->z, 1.0f);  
10.       
11.     screen.x = screen.x * 2.0f - 1.0f;  
12.     screen.y = screen.y * 2.0f - 1.0f;  
13.     screen.z = screen.z * 2.0f - 1.0f;  
14.       
15.     //将得到的摄像机坐标系中的坐标经摄像机矩阵的逆矩阵变换得到其世界坐标  
16.     viewProjection.getInversed().transformVector(screen, &screen);  
17.       
18.     //齐次坐标规范化  
19.     if (screen.w != 0.0f)  
20.     {  
21.         screen.x /= screen.w;  
22.         screen.y /= screen.w;  
23.         screen.z /= screen.w;  
24.     }  
25.     //保存该点的世界坐标  
26.     dst->set(screen.x, screen.y, screen.z);  
27. }  
28. //计算射线  
29. void Sprite3DWithOBBPerfromanceTest::calculateRayByLocationInView(Ray* ray, const Vec2& location)  
30. {  
31.     auto dir = Director::getInstance();  
32.     auto view = dir->getWinSize(); //获取窗口大小 用于计算触摸点在摄像机坐标系中位置  
33.     Mat4 mat = dir->getMatrix(MATRIX_STACK_TYPE::MATRIX_STACK_MODELVIEW);  
34.     //获取投影矩阵栈栈顶元素(即原栈顶元素的拷贝，携带父节点的变换信息)  
35.     mat = dir->getMatrix(MATRIX_STACK_TYPE::MATRIX_STACK_PROJECTION);  
36.   
37.     Vec3 src = Vec3(location.x, location.y, -1);  
38.     Vec3 nearPoint; //近平面点  
39.     unproject(mat, &view, &src, &nearPoint);//计算近平面点在世界坐标系中的坐标  
40.       
41.     src = Vec3(location.x, location.y, 1);  
42.     Vec3 farPoint; //远平面点  
43.     unproject(mat, &view, &src, &farPoint);//计算远平面点在世界坐标系中的坐标  
44.       
45.     Vec3 direction; //方向矢量  
46.     Vec3::subtract(farPoint, nearPoint, &direction); //远平面点减去近平面点求方向矢量  
47.     direction.normalize(); //归一化  
48.   
49.     ray->_origin = nearPoint;  //射线起点位置  
50.     ray->_direction = direction; //射线方向矢量  
51. }  

[cpp] view plain copy

 

 

1. bool Ray::intersects(const AABB& aabb) const  
2. {  
3.     Vec3 ptOnPlane; //射线与包围盒某面的交点  
4.     Vec3 min = aabb._min; //aabb包围盒最小点坐标  
5.     Vec3 max = aabb._max; //aabb包围盒最大点坐标  
6.       
7.     const Vec3& origin = _origin; //射线起始点  
8.     const Vec3& dir = _direction; //方向矢量  
9.       
10.     float t;  
11.       
12.     //分别判断射线与各面的相交情况  
13.       
14.     //判断射线与包围盒x轴方向的面是否有交点  
15.     if (dir.x != 0.f) //射线x轴方向分量不为0 若射线方向矢量的x轴分量为0，射线不可能经过包围盒朝x轴方向的两个面  
16.     {  
17.         /* 
18.           使用射线与平面相交的公式求交点 
19.          */  
20.         if (dir.x > 0)//若射线沿x轴正方向偏移  
21.             t = (min.x - origin.x) / dir.x;  
22.         else  //射线沿x轴负方向偏移  
23.             t = (max.x - origin.x) / dir.x;  
24.           
25.         if (t > 0.f) //t>0时则射线与平面相交  
26.         {  
27.             ptOnPlane = origin + t * dir; //计算交点坐标  
28.             //判断交点是否在当前面内  
29.             if (min.y < ptOnPlane.y && ptOnPlane.y < max.y && min.z < ptOnPlane.z && ptOnPlane.z < max.z)  
30.             {  
31.                 return true; //射线与包围盒有交点  
32.             }  
33.         }  
34.     }  
35.       
36.     //若射线沿y轴方向有分量 判断是否与包围盒y轴方向有交点  
37.     if (dir.y != 0.f)  
38.     {  
39.         if (dir.y > 0)  
40.             t = (min.y - origin.y) / dir.y;  
41.         else  
42.             t = (max.y - origin.y) / dir.y;  
43.           
44.         if (t > 0.f)  
45.         {  
46.             ptOnPlane = origin + t * dir;  
47.   
48.             if (min.z < ptOnPlane.z && ptOnPlane.z < max.z && min.x < ptOnPlane.x && ptOnPlane.x < max.x)  
49.             {  
50.                 return true;  
51.             }  
52.         }  
53.     }  
54.       
55.     //若射线沿z轴方向有分量 判断是否与包围盒y轴方向有交点  
56.     if (dir.z != 0.f)  
57.     {  
58.         if (dir.z > 0)  
59.             t = (min.z - origin.z) / dir.z;  
60.         else  
61.             t = (max.z - origin.z) / dir.z;  
62.           
63.         if (t > 0.f)  
64.         {  
65.             ptOnPlane = origin + t * dir;  
66.               
67.             if (min.x < ptOnPlane.x && ptOnPlane.x < max.x && min.y < ptOnPlane.y && ptOnPlane.y < max.y)  
68.             {  
69.                 return true;  
70.             }  
71.         }  
72.     }  
73.       
74.     return false;  
75. }  

原文：http://blog.csdn.net/u012945598/article/details/39927911