两个物体的横向范围重叠,并不表示旋转后的形状一定碰到。对于矩形,可以在双方边的法线方向上分别观察投影;找到一个分开的方向,就能排除相交。
本例矩形由中心和两条互相垂直的半边向量组成,四角是中心加减这两条向量。对每条半边取垂直向量作为轴,把所有角点与轴做点积得到投影区间。要求所有轴的区间都有严格正长度重叠,边或角仅仅接触不算进入。
六组互相独立的矩形比较。下表中心及半边向量格式均为横、纵坐标。
第1组输入:[{'center': [-5, 5], 'u': [3, 0], 'v': [0, 3]}, {'center': [1, -7], 'u': [4, -3], 'v': [3, 4]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 3], [[6, 24], [-42, 0]], False], [[-3, 0], [[6, 24], [-24, 18]], True], [[3, 4], [[-16, 26], [-50, 0]], True], [[-4, 3], [[14, 56], [-50, 0]], False]] 内部相交:False 第2组输入:[{'center': [9, -3], 'u': [3, 4], 'v': [-4, 3]}, {'center': [9, 0], 'u': [8, -6], 'v': [9, 12]}] 各轴投影与正重叠:[[[-4, 3], [[-70, -20], [-86, 14]], True], [[-3, -4], [[-40, 10], [-102, 48]], True], [[6, 8], [[-20, 80], [-96, 204]], True], [[-12, 9], [[-210, -60], [-258, 42]], True]] 内部相交:True 第3组输入:[{'center': [7, 2], 'u': [12, -9], 'v': [6, 8]}, {'center': [9, -4], 'u': [2, 0], 'v': [0, 2]}] 各轴投影与正重叠:[[[9, 12], [[-63, 237], [-9, 75]], True], [[-8, 6], [[-194, 106], [-124, -68]], True], [[0, 2], [[-30, 38], [-12, -4]], True], [[-2, 0], [[-50, 22], [-22, -14]], True]] 内部相交:True 第4组输入:[{'center': [-9, -5], 'u': [6, 8], 'v': [-4, 3]}, {'center': [-5, 1], 'u': [4, -3], 'v': [3, 4]}] 各轴投影与正重叠:[[[-8, 6], [[-8, 92], [-4, 96]], True], [[-3, -4], [[-3, 97], [-14, 36]], True], [[3, 4], [[-97, 3], [-36, 14]], True], [[-4, 3], [[-4, 46], [-2, 48]], True]] 内部相交:True 第5组输入:[{'center': [3, -1], 'u': [2, 0], 'v': [0, 1]}, {'center': [7, 2], 'u': [4, -3], 'v': [9, 12]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 2], [[-4, 0], [-26, 34]], True], [[-1, 0], [[-5, -1], [-20, 6]], True], [[3, 4], [[-5, 15], [-46, 104]], True], [[-12, 9], [[-78, -12], [-141, 9]], True]] 内部相交:True 第6组输入:[{'center': [-6, 4], 'u': [9, 12], 'v': [-4, 3]}, {'center': [-9, 1], 'u': [3, 4], 'v': [-12, 9]}] 各轴投影与正重叠:[[[-12, 9], [[33, 183], [-108, 342]], True], [[-3, -4], [[-73, 77], [-2, 48]], True], [[-4, 3], [[11, 61], [-36, 114]], True], [[-9, -12], [[-219, 231], [-6, 144]], True]] 内部相交:True表中编号仅用于识别本例的元素。读取一个结果时,应先核对它对应的输入、处理顺序和边界约定;布尔值表示条件是否成立,空集合表示没有符合要求的对象,不应把这些字段混成同一种数值。
轴向量不用单位化,因为同一轴上双方投影会乘同一个正尺度。要检查双方提供的全部方向,不能只取一个矩形的方向;相同轴重复检查不会改变结论。
这里适用于非退化凸矩形,没有旋转扫掠和时间维度。一次检查只描述当前姿态,快速运动中的穿越仍需额外处理;表中布尔结果也不提供应把物体向哪边推出的完整响应。
练习时可以先独立计算最前面的一步,再检查最后的整体不变量。若结论不同,应保留各步记录,定位第一处差异;只调整最终数字会掩盖规则理解上的问题。改变输入后也要重新演算,而不是照抄这一例的输出。