碰撞检测之OBB-OBB的SweepTest
提要
当物体在运动的时候，普通的每帧进行碰撞检测已经无法满足要求，比如子弹的运动
两帧的位置已经直接将中间的板子穿过了，所以 t 时刻和 t +1 时刻的检测都是失效的。这时候需要用到的就是sweep检测了。今天要处理的就是AABB的Sweep检测。
2D情况
如下图，当前位置是蓝色Box所在位置，目的位置是绿色框所在位置。
2D情况只用处理x,y方向的，利用SAP理论，分别在各个轴向计算可以移动的距离。代码如下
public static Vector2 SweepTest(OBB from, OBB other, Vector2 movement)
{
float deltaX = movement.x;
float deltaY = movement.y;
if (from.max.y > other.min.y && from.min.y < other.max.y)
{
float d1;
if (deltaX > 0.0D && from.max.x <= other.min.x)
{
d1 = other.min.x - from.max.x;
if (d1 < deltaX)
{
deltaX = d1;
}
}
else if (deltaX < 0.0D && from.min.x >= other.max.x)
{
d1 = other.max.x - from.min.x;
if (d1 > deltaX)
{
deltaX = d1;
}
}
}
if (from.max.x > other.min.x && from.min.x < other.max.x)
{
float d1;
if (deltaY > 0f && from.max.y <= other.min.y)
{
d1 = other.min.y - from.max.y;
if (d1 < deltaY)
{
deltaY = d1;
}
}
else if (deltaY < 0f && from.min.y >= other.max.y)
{
d1 = other.max.y - from.min.y;
if (d1 > deltaY)
{
deltaY = d1;
}
}
}
return Vector2(deltaX, deltaY);
}
输入是两个OBB，from是要运动的OBB，movement是要进行的位移，返回的是最终的位移。
简单说一下X方向的判断，
首先
if (from.max.y > other.min.y && from.min.y < other.max.y)
要判断的是两个OBB在Y方向的投影是否有重叠，如果没有就直接返回movement 的x分量，因为在X方向不可能发生碰撞。
接下来判断的是如果from在other的左边，看是否有足够的空间给它运动，没有的话直接贴到other的边边上。from在other的右边的情况做同样的检测。
3D情况
只要简单的扩展到3D情况就可以了。
public static Vector3 SweepTest(Bounds from, Bounds other, Vector3 movement)
{
float deltaX = movement.x;
float deltaY = movement.y;
float deltaZ = movement.z;
if (from.max.y > other.min.y && from.min.y < other.max.y && from.max.z > other.min.z && from.min.z < other.max.z)
{
float d1;
if (deltaX > 0.0D && from.max.x <= other.min.x)
{
d1 = other.min.x - from.max.x;
if (d1 < deltaX)
{
deltaX = d1;
}
}
else if (deltaX < 0.0D && from.min.x >= other.max.x)
{
d1 = other.max.x - from.min.x;
if (d1 > deltaX)
{
deltaX = d1;
}
}
}
if (from.max.x > other.min.x && from.min.x < other.max.x && from.max.z > other.min.z && from.min.z < other.max.z)
{
float d1;
if (deltaY > 0f && from.max.y <= other.min.y)
{
d1 = other.min.y - from.max.y;
if (d1 < deltaY)
{
deltaY = d1;
}
}
else if (deltaY < 0f && from.min.y >= other.max.y)
{
d1 = other.max.y - from.min.y;
if (d1 > deltaY)
{
deltaY = d1;
}
}
}
if (from.max.x > other.min.x && from.min.x < other.max.x && from.max.y > other.min.y && from.min.y < other.max.y)
{
float d1;
if (deltaZ > 0.0D && from.max.z <= other.min.z)
{
d1 = other.min.z - from.max.z;
if (d1 < deltaZ)
{
deltaZ = d1;
}
}
else if (deltaZ < 0.0D && from.min.z >= other.max.z)
{
d1 = other.max.z - from.min.z;
if (d1 > deltaZ)
{
deltaZ = d1;
}
}
}
return new Vector3(deltaX, deltaY, deltaZ);
}
测试代码
using UnityEngine;
using System.Collections;
using NPhysX;
public class BoxBoxSweepTester : MonoBehaviour {
public Vector3 direction;
public float speed;
public GameObject box;
public GameObject box1;
Box _box;
Box _box1;
// Use this for initialization
void Start()
{
_box = new Box();
_box1 = new Box();
direction = Vector3.one;
}
// Update is called once per frame
void Update () {
Vector3 moveVector = speed * direction;
Vector3 realMove = NSweepTests.SweepTest(box.GetComponent<BoxCollider>().bounds, box1.GetComponent<BoxCollider>().bounds, moveVector);
box.transform.position += realMove;
}
}
测试结果
参考
Swept AABB Collision Detection and Response - http://www.gamedev.net/page/resources/_/technical/game-programming/swept-aabb-collision-detection-and-response-r3084