如何检查一个游戏对象是否可以看到另一个游戏对象？

Question

我有一个物体，它面向一个特定的方向（例如）45度视野和极限视野范围。我已完成所有初始检查（四叉树节点和距离），但现在我需要检查特定对象是否在该视锥内（在这种情况下，如果我们可以看到它，则决定只跟随该对象）。

除了从 Direction - （FieldOfView / 2）到 Direction +（FieldOfView / 2）的每个度数投射光线（我现在正在这样做这太可怕了，进行这种能见度检查的最佳方法是什么？

Answer 1

计算视图方向（理解为矢量）与从您开始并在对象处结束的矢量之间的角度。如果它属于FieldOfView / 2，则可以查看该对象。

这个角度是：

arccos(scalarProduct(viewDirection, (object - you)) / (norm(viewDirection)*norm(object - you))).

Answer 2

我曾在视频游戏行业工作过，我可以说每帧都像arccos这样的触发功能并不理想。相反，您预先计算锥体角度的余弦值：

float cos_angle = cos(PI/4); // 45 degrees, for example

然后，通过将该点与锥体的点积相比较，您可以快速检查每个帧是否落入该锥体内。

vector test_point_vector = normalize(test_point_loc - cone_origin);
float dot_product = dot(normalized_cone_vector, text_point_vector);
bool inside_code = dot_product > cos_angle;

没有触发功能，只有一些乘法，除法和加法。大多数游戏引擎都有一个优化的矢量normalize（）函数。

这是因为这个等式：

A · B = |A| * |B| * cos(Θ)

如果对矢量进行归一化（A - > An），则简化等式：

An · Bn = cos(Θ)

Answer 3

获取观察者的标题向量与从观察者到目标的向量之间的角度。如果该角度小于（FieldOfView / 2），则目标位于查看者的视野中。

如果你的向量是2d或3d，这将以相同的方式工作。 （在3D中，如果你有视锥体而不是锥体，那么你需要将角度分成两个部分。）你只需要找到两个矢量之间的角度。

如果要测试大于单个点的目标，则每个目标需要多个点，例如边界框的角。如果从观察者到任何这些点的矢量在视野内给出一个角度，那么该框的那个角是可见的。

Answer 4

如果你正在做3D并且可以将观看范围定义为截头，那么你可以使用类似的东西 Frustrum Culling 技术。

Answer 5

已经有了很好的答案，但我只想给你一个Wolfire博客的链接，他们最近开始了一个采用“视野”的代数系列。方程作为一个例子。 去读它，它的写得好而且容易。