JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析-创新互联

小编给大家分享一下JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

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具体如下:

概述

分离轴定理是一项用于检测碰撞的算法。其适用范围较广,涵盖检测圆与多边形,多边形与多边形的碰撞;缺点在于无法检测凹多边形的碰撞。本demo使用Js进行算法实现,HTML5 canvas进行渲染。

详细

一、准备工作,熟悉分离轴定理 算法原理

从根本上来讲,分离轴定理(以及其他碰撞算法)的用途就是去检测并判断两个图形之间是否有间隙。分离轴定理中用到的方法使算法本身显得十分独特。

我所听到过分离轴定理的最好类比方式是这样的:

假想你拿一个电筒从不同的角度照射到两个图形上,那么会有怎样的一系列的阴影投射到它们之后的墙壁上呢?

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

如果你用这个方式从每一个角度上对这两个图形进行处理,并都找不到任何的间隙,那么这两个图形就一定接触。如果你找到了一个间隙,那么这两个图形就显而易见地没有接触。

从编程的角度来讲,从每个可能的角度上去检测会使处理变得十分密集。不过幸运的是,由于多边形的性质,你只需要检测其中几个关键的角度。

你需要检测的角度数量就正是这个多边形的边数。也就是说,你所需检测的角度大数量就是你要检测碰撞的两个多边形边数之和。举个例子,两个五边形就需要检测10个角度。

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

这是一个简易但比较啰嗦的方法,以下是基本的步骤:

步骤一:从需要检测的多边形中取出一条边,并找出它的法向量(垂直于它的向量),这个向量将会是我们的一个“投影轴”。

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

步骤二:循环获取第一个多边形的每个点,并将它们投影到这个轴上。(记录这个多边形投影到轴上的最高和最低点)

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

步骤三:对第二个多边形做同样的处理。

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

步骤四:分别得到这两个多边形的投影,并检测这两段投影是否重叠。

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

如果你发现了这两个投影到轴上的“阴影”有间隙,那么这两个图形一定没有相交。但如果没有间隙,那么它们则可能接触,你需要继续检测直到把两个多边形的每条边都检测完。如果你检测完每条边后,都没有发现任何间隙,那么它们是相互碰撞的。

这个算法基本就是如此的。

顺带提一下,如果你记录了哪个轴上的投影重叠值最小(以及重叠了多少),那么你就能用这个值来分开这两个图形。

那么如何处理圆呢?

在分离轴定理中,检测圆与检测多边形相比,会有点点奇异,但仍然是可以实现的。

最值得注意的是,圆是没有任何的边,所以是没有明显的用于投影的轴。但它有一条“不是很明显的”的投影轴。这条轴就是途经圆心和多边形上离圆心最近的顶点的直线。

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

在这以后就是按套路遍历另一个多边形的每条投影轴,并检测是否有投影重叠。

噢,对了,万一你想知道如何把圆投影到轴上,那你只用简单地把圆心投影上去,然后加上和减去半径就能得到投影长度了。

二、完整实例:




  
  
  盒包围碰撞算法-凸多边形分离轴检测算法
  


是否碰撞:

这里使用在线HTML/CSS/JavaScript代码运行工具:http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun 测试上述代码运行结果如下:

JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析

以上是“JS/HTML5常用算法之碰撞检测和包围盒检测算法的示例分析”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注创新互联行业资讯频道!


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