jjzjj

c++ - 3D线段与平面相交

coder 2024-02-14 原文

我正在尝试实现线段和平面相交测试，该测试将根据它是否与平面相交返回 true 或 false。它还将返回线相交平面上的接触点，如果线不相交，如果线段是一条射线，该函数仍应返回交点。我使用了 Christer Ericson 的实时碰撞检测中的信息和代码，但我认为我没有正确实现它。

我使用的平面来自三角形的法线和顶点。在平面上找到交点的位置就是我想要的，不管它是否位于我用来导出平面的三角形上。

函数的参数如下:

contact = the contact point on the plane, this is what i want calculated
ray = B - A, simply the line from A to B
rayOrigin = A, the origin of the line segement
normal = normal of the plane (normal of a triangle)
coord = a point on the plane (vertice of a triangle)

这是我使用的代码:

bool linePlaneIntersection(Vector& contact, Vector ray, Vector rayOrigin, Vector normal, Vector coord) {

    // calculate plane
    float d = Dot(normal, coord);

    if (Dot(normal, ray)) {
        return false; // avoid divide by zero
    }

    // Compute the t value for the directed line ray intersecting the plane
    float t = (d - Dot(normal, rayOrigin)) / Dot(normal, ray);

    // scale the ray by t
    Vector newRay = ray * t;

    // calc contact point
    contact = rayOrigin + newRay;

    if (t >= 0.0f && t <= 1.0f) {
        return true; // line intersects plane
    }
    return false; // line does not
}

在我的测试中，它永远不会返回 true...有什么想法吗？

最佳答案

我正在回答这个问题，因为当被要求提供光线相交的 C++ 示例时，它首先出现在 Google 上 :)

代码总是返回 false 因为你在这里输入了 if :

if (Dot(normal, ray)) {
   return false; // avoid divide by zero
}

只有当 vector 垂直时点积才为零，这是您要避免的情况(无交集)，非零数在 C 中为真。
因此解决方案是取反 ( ! ) 或做 Dot(...) == 0。
在所有其他情况下都会有一个交叉点。

关于交集计算: 平面的所有点 X 都遵循方程

Dot(N, X) = d

其中 N 是法线，d 可以通过将平面的已知点放入方程中找到。

float d = Dot(normal, coord);

在射线上，一条线的所有点s 都可以表示为一个点p 和一个给出方向的 vector D :

s = p + x*D

所以如果我们搜索哪个x s在平面上，我们有

Dot(N, s) = d
Dot(N, p + x*D) = d

点积a.b是transpose(a)*b。
令transpose(N)为Nt .

Nt*(p + x*D) = d
Nt*p + Nt*D*x = d (x scalar)
x = (d - Nt*p) / (Nt*D)
x = (d - Dot(N, p)) / Dot(N, D)

这给了我们: 

float x = (d - Dot(normal, rayOrigin)) / Dot(normal, ray);
我们现在可以通过将 x 放入直线方程

来获得交点

s = p + x*D

Vector intersection = rayOrigin + x*ray;

上面的代码更新了: 
bool linePlaneIntersection(Vector& contact, Vector ray, Vector rayOrigin, 
                           Vector normal, Vector coord) {
    // get d value
    float d = Dot(normal, coord);<br/>
    if (Dot(normal, ray) == 0) {
        return false; // No intersection, the line is parallel to the plane
    }<br/>
    // Compute the X value for the directed line ray intersecting the plane
    float x = (d - Dot(normal, rayOrigin)) / Dot(normal, ray);<br/>
    // output contact point
    *contact = rayOrigin + normalize(ray)*x; //Make sure your ray vector is normalized
    return true;
}

旁白 1:
d 值是什么意思？
对于两个 vector a 和 b，点积实际上返回一个 vector 在另一个 vector 上的正交投影乘以另一个 vector 的长度。
但是如果 a 被归一化(长度 = 1)，那么 Dot(a, b) 就是 b 在 上的投影长度>一个。对于我们的平面，d 为我们提供了平面上所有点在法线方向上到原点的方向距离(a 是法线)。然后我们可以通过比较投影在法线(点积)上的长度来判断一个点是否在这个平面上。

旁白 2:
如何检查射线是否与三角形相交？ (用于光线追踪)
为了测试光线是否进入由 3 个顶点给出的三角形，您首先必须执行此处显示的操作，获取与三角形形成的平面的交点。
下一步是查看该点是否位于三角形内。这可以使用重心坐标来实现，重心坐标将平面中的一个点表示为其中三个点的组合。参见 Barycentric Coordinates and converting from Cartesian coordinates

关于c++ - 3D线段与平面相交，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/7168484/

amp43strongnormalblockquotec++algorithmmathvectorcollision-detection

有关c++ - 3D线段与平面相交的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

    我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

  2. 世界前沿3D开发引擎HOOPS全面讲解——集3D数据读取、3D图形渲染、3D数据发布于一体的全新3D应用开发工具 - 2

    无论您是想搭建桌面端、WEB端或者移动端APP应用，HOOPSPlatform组件都可以为您提供弹性的3D集成架构，同时，由工业领域3D技术专家组成的HOOPS技术团队也能为您提供技术支持服务。如果您的客户期望有一种在多个平台（桌面/WEB/APP，而且某些客户端是“瘦”客户端）快速、方便地将数据接入到3D应用系统的解决方案，并且当访问数据时，在各个平台上的性能和用户体验保持一致，HOOPSPlatform将帮助您完成。利用HOOPSPlatform，您可以开发在任何环境下的3D基础应用架构。HOOPSPlatform可以帮您打造3D创新型产品，HOOPSSDK包含的技术有：快速且准确的CAD

  3. ruby - 使用 `+=` 和 `send` 方法 - 2

    如何将send与+=一起使用？a=20;a.send"+=",10undefinedmethod`+='for20:Fixnuma=20;a+=10=>30 最佳答案 恐怕你不能。+=不是方法，而是语法糖。参见http://www.ruby-doc.org/docs/ProgrammingRuby/html/tut_expressions.html它说Incommonwithmanyotherlanguages,Rubyhasasyntacticshortcut:a=a+2maybewrittenasa+=2.你能做的最好的事情是:

  4. FOHEART H1数据手套驱动Optitrack光学动捕双手运动(Unity3D) - 2

    本教程将在Unity3D中混合Optitrack与数据手套的数据流，在人体运动的基础上，添加双手手指部分的运动。双手手背的角度仍由Optitrack提供，数据手套提供双手手指的角度。 01  客户端软件分别安装MotiveBody与MotionVenus并校准人体与数据手套。MotiveBodyMotionVenus数据手套使用、校准流程参照：https://gitee.com/foheart_1/foheart-h1-data-summary.git02  数据转发打开MotiveBody软件的Streaming，开始向Unity3D广播数据；MotionVenus中设置->选项选择Unit

  5. Unity 3D 制作开关门动画,旋转门制作,推拉门制作,门把手动画制作 - 2

    Unity自动旋转动画1.开门需要门把手先动,门再动2.关门需要门先动,门把手再动3.中途播放过程中不可以再次进行操作觉得太复杂?查看我的文章开关门简易进阶版效果:如果这个门可以直接打开的话,就不需要放置"门把手"如果门把手还有钥匙需要旋转,那就可以把钥匙放在门把手的"门把手",理论上是可以无限套娃的可调整参数有:角度,反向,轴向,速度运行时点击Test进行测试自己写的代码比较垃圾,命名与结构比较拉,高手轻点喷,新手有类似的需求可以拿去做参考上代码usingSystem.Collections;usingSystem.Collections.Generic;usingUnityEngine;u

  6. [Vuforia]二.3D物体识别 - 2

    之前说过10之后的版本没有3dScan了，所以还是9.8的版本或者之前更早的版本。 3d物体扫描需要先下载扫描的APK进行扫面。首先要在手机上装一个扫描程序，扫描现实中的三维物体，然后上传高通官网，在下载成UnityPackage类型让Unity能够使用这个扫描程序可以从高通官网上进行下载，是一个安卓程序。点到Tools往下滑，找到VuforiaObjectScanner下载后解压数据线连接手机，将apk文件拷入手机安装然后刚才解压文件中的Media文件夹打开，两个PDF图打印第一张A4-ObjectScanningTarget.pdf，主要是用来辅助扫描的。好了，接下来就是扫描三维物体。将瓶

  7. ruby - 如何计算 Liquid 中的变量 +1 - 2

    我对如何计算通过{%assignvar=0%}赋值的变量加一完全感到困惑。这应该是最简单的任务。到目前为止，这是我尝试过的:{%assignamount=0%}{%forvariantinproduct.variants%}{%assignamount=amount+1%}{%endfor%}Amount:{{amount}}结果总是0。也许我忽略了一些明显的东西。也许有更好的方法。我想要存档的只是获取运行的迭代次数。 最佳答案 因为{{incrementamount}}将输出您的变量值并且不会影响{%assign%}定义的变量，我

  8. arrays - Ruby 数组 += vs 推送 - 2

    我有一个数组数组，想将元素附加到子数组。+=做我想做的，但我想了解为什么push不做。我期望的行为(并与+=一起工作):b=Array.new(3,[])b[0]+=["apple"]b[1]+=["orange"]b[2]+=["frog"]b=>[["苹果"],["橙子"],["Frog"]]通过推送，我将推送的元素附加到每个子数组(为什么？):a=Array.new(3,[])a[0].push("apple")a[1].push("orange")a[2].push("frog")a=>[[“苹果”、“橙子”、“Frog”]、[“苹果”、“橙子”、“Frog”]、[“苹果”、“

  9. += 的 Ruby 方法 - 2

    有没有办法让Ruby能够做这样的事情？classPlane@moved=0@x=0defx+=(v)#thisiserror@x+=v@moved+=1enddefto_s"moved#{@moved}times,currentxis#{@x}"endendplane=Plane.newplane.x+=5plane.x+=10putsplane.to_s#moved2times,currentxis15 最佳答案 您不能在Ruby中覆盖复合赋值运算符。任务在内部处理。您应该覆盖+，而不是+=。plane.a+=b与plane.a=

  10. ruby - Sinatra + Heroku + Datamapper 使用 dm-sqlite-adapter 部署问题 - 2

    出于某种原因，heroku尝试要求dm-sqlite-adapter，即使它应该在这里使用Postgres。请注意，这发生在我打开任何URL时-而不是在gitpush本身期间。我构建了一个默认的Facebook应用程序。gem文件:source:gemcuttergem"foreman"gem"sinatra"gem"mogli"gem"json"gem"httparty"gem"thin"gem"data_mapper"gem"heroku"group:productiondogem"pg"gem"dm-postgres-adapter"endgroup:development,:t

随机推荐