判斷點是否在三角形內

2021-06-25 19:13:12 字數 1296 閱讀 6248

給定三角形abc和一點p(x,y,z),判斷點p是否在abc內。這是遊戲設計中乙個常見的問題。需要注意的是,這裡假定點和三角形位於同乙個平面內。

本文介紹三種不同的方法,由淺入深

連線點p和三角形的三個頂點得到三條線段pa,pb和pc,求出這三條線段與三角形各邊的夾角,如果所有夾角之和為180度,那麼點p在三角形內,否則不在,此法直觀,但效率低下。

上面這個方法簡單易懂,速度也快,下面這個方法速度更快,只是稍微多了一點數學而已

三角形的三個點在同乙個平面上,如果選中其中乙個點,其他兩個點不過是相對該點的位移而已,比如選擇點a作為起點,那麼點b相當於在ab方向移動一段距離得到,而點c相當於在ac方向移動一段距離得到。

把向量ap用向量ab和向量ac表示為ap=vab+uac

如果係數u或v為負值,那麼相當於朝相反的方向移動,即ba或ca方向。那麼如果想讓p位於三角形abc內部,u和v必須滿足什麼條件呢?有如下三個條件

u >= 0

v >= 0

幾個邊界情況,當u = 0且v = 0時,就是點a,當u = 0,v = 1時,就是點b,而當u = 1, v = 0時,就是點c。

設ap=[xp,yp]    ab=[x1,y1]    ac = [x2, y2]

則有關於u,v的二元一次方程組:

xp = u x1 + v x2

yp = u y1 + v y2

易解得u= (xpy2-x2yp)/(x1y2-x2y1)   v=(x1yp-xpy1)/(x1y2-x2y1)

完整介紹和相應的**請參見原文。

如下圖所示,分別為點在三角形內和三角形外的情形:

當點在三角形內時,其與三角形三個頂點的連線線(圖中的虛線)將分別與頂點的對邊線段有且僅有乙個交點,而在三角形外的點則沒有這條性質!

相應的**請大家自己寫吧....

判斷點是否在三角形內

概述 給定三角形abc和一點p x,y,z 判斷點p是否在abc內。這是遊戲設計中乙個常見的問題。需要注意的是,這裡假定點和三角形位於同乙個平面內。本文介紹三種不同的方法,由淺入深 一 內角和法 連線點p和三角形的三個頂點得到三條線段pa,pb和pc,求出這三條線段與三角形各邊的夾角,如果所有夾角之...

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