Three.js进阶篇之6 - 碰撞检测
最近在试着用Three.js做一个简单的赛车游戏，里面有一个需要解决的问题是如何判断两个物体发生了碰撞，比如赛车是否碰上了障碍物或者获得了奖励物品。
示例
我找了一些资料，发现了两个示例程序：第一个示例、 第二个示例 。
以上两个程序都是用 THREE.Raycaster 类来解决问题的。
Raycaster类
Raycaster 应该翻译为“光线投射”，顾名思义，就是投射出去的一束光线。
Raycaster的构造函数如下
Raycaster( origin, direction, near, far ) {
origin — 射线的起点向量。
direction — 射线的方向向量，应该归一化。
near — 所有返回的结果应该比 near 远。Near不能为负，默认值为0。
far — 所有返回的结果应该比 far 近。Far 不能小于 near，默认值为无穷大。
使用Raycaster进行碰撞检测
用Raycaster来检测碰撞的原理很简单，我们需要以物体的中心为起点，向各个顶点（vertices）发出射线，然后检查射线是否与其它的物体相交。如果出现了相交的情况，检查最近的一个交点与射线起点间的距离，如果这个距离比射线起点至物体顶点间的距离要小，则说明发生了碰撞。
这个方法有一个 缺点 ，当物体的中心在另一个物体内部时，是不能够检测到碰撞的。而且当两个物体能够互相穿过，且有较大部分重合时，检测效果也不理想。
还有需要 注意 的一点是：在Three.js中创建物体时，它的顶点（veritces）数目是与它的分段数目相关的，分段越多，顶点数目越多。为了检测过程中的准确度考虑，需要适当增加物体的分段。
检测光线是否与物体相交使用的是 intersectObject 或 intersectObjects 方法:
.intersectObject ( object, recursive )
object — 检测该物体是否与射线相交。
recursive — 如果设置，则会检测物体所有的子代。
相交的结果会以一个数组的形式返回，其中的元素依照距离排序，越近的排在越前：
[ { distance, point, face, faceIndex, indices, object }, ... ]
这样通过对数组中的元素进行处理，就能得出想要的结果。
intersectObjects 与 intersectObject 类似，除了传入的参数是一个数组之外，并无大的差别。
检测碰撞的代码片段
/**
* 功能：检测 movingCube 是否与数组 collideMeshList 中的元素发生了碰撞
*
*/
var originPoint = movingCube.position.clone();
for (var vertexIndex = 0; vertexIndex < movingCube.geometry.vertices.length; vertexIndex++) {
// 顶点原始坐标
var localVertex = movingCube.geometry.vertices[vertexIndex].clone();
// 顶点经过变换后的坐标
var globalVertex = localVertex.applyMatrix4(movingCube.matrix);
// 获得由中心指向顶点的向量
var directionVector = globalVertex.sub(movingCube.position);
// 将方向向量初始化
var ray = new THREE.Raycaster(originPoint, directionVector.clone().normalize());
// 检测射线与多个物体的相交情况
var collisionResults = ray.intersectObjects(collideMeshList);
// 如果返回结果不为空，且交点与射线起点的距离小于物体中心至顶点的距离，则发生了碰撞
if (collisionResults.length > 0 && collisionResults[0].distance < directionVector.length()) {
crash = true; // crash 是一个标记变量
}
}
在Three.js中是使用矩阵来记录3D转换的，每一个Object3D的实例都有一个矩阵，存储了位置position，旋转rotation和伸缩scale。
var globalVertex = localVertex.applyMatrix4(movingCube.matrix);
这一句代码将物体的本地坐标乘以变换矩阵，得到了这个物体在世界坐标系中的值，处理之后的值才是我们所需要的。
我的示例代码
GitHub示例代码
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