幾何方法 測試盒子 二

2021-06-18 02:01:47 字數 1773 閱讀 8212

盒子測試還可以優化,在一定程度上,僅僅只有測試它的頂點,叫做「正頂點」和「負頂點」(叫做最大頂點和最小頂點)。

盒子在(視景體)之外在足夠的情況下測試乙個單獨的頂點,其中的第二個頂點,僅僅在需要區分盒子完全在視景體之內還是部分在視景體之內的情況下做測試。

因此什麼是這些點呢?找到這些點有多高的難度?

假設乙個平面和它的法線,乙個正頂點是從盒子沿著法線方向延伸,負頂點剛好是相反。

如果頂點p是在平面錯誤的邊,盒子可以直接被丟棄,它完全是在視景體之外。另一方面,如果頂點p是在平面正確的邊,那麼還要測試頂點n的情況,來確定盒子是完全在平面的正確邊還是盒子跟平面相交。

那麼我們如何找到這些點的難度,讓我們考慮兩種情況:軸對齊盒(aab),面向盒(ob)。在第一種情況中,aab,是非常簡單和低廉的計算代價來找到它們。

假設aab

包含x, y, z

元素並且在

xmin

和xmax

;ymin

和ymax

;和zmin

和zmax

。正點p

的成分如下所示:

p = (xmin,ymin,zmin)

if (normal.x >= 0)

p.x = xmax;

if (normal.y >=0))

p.y = ymax;

if (normal.z >= 0)

p.z = zmax:

負點n應用相反的規則:

n = (xmax,ymax,zmax)

if (normal.x >= 0)

n.x = xmin;

if (normal.y >=0))

n.y = ymin;

if (normal.z >= 0)

n.z = zmin:

如果盒子沒有軸對齊,比如,乙個ob

,但是這相對較高代價來計算這兩個點,由

moller and haines

所提出的方法是變換到盒子空間中的法線。因此假設盒子的三個軸,bx,by,

bz。為了將法線轉換到法線,僅僅只需要在這些軸投影法線。

nb = (bx . n, by . n, bz . n)

在盒子空間中的法線,nb

,經常用來計算頂點

p和頂點

n。對於

ob,測試實現是用三個

點乘,然後加上用來計算1

個或者2

個距離計算的測試。如果盒子在視景體之外它應該比測試盒子的八個頂點的速度。

給以頂點p

和頂點n

,下面的**用來尋找在視景體中找到位置的如下:

int frustumg::boxinfrustum(aabox &b) {

int result = inside;

//for each plane do ...

for(int i=0; i 

// is the positive vertex outside?

if (pl[i].distance(b.getvertexp(pl[i].normal)) 

return outside;

// is the negative vertex outside?

else if (pl[i].distance(b.getvertexn(pl[i].normal)) 

result =  intersect;

return(result);

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