Rilevamento collisione cerchio-rettangolo (intersezione)
https://stackoverflow.com/questions/401847
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03-07-2019 - |
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Come posso sapere se un cerchio e un rettangolo si intersecano nello spazio euclideo 2D? (ovvero geometria 2D classica)
Soluzione
Ci sono solo due casi in cui il cerchio si interseca con il rettangolo:
- O il centro del cerchio si trova all'interno del rettangolo, oppure
- Uno dei bordi del rettangolo ha un punto nel cerchio.
Nota che ciò non richiede che il rettangolo sia parallelo all'asse.
(Un modo per vedere questo: se nessuno dei bordi ha un punto nel cerchio (se tutti i bordi sono completamente "fuori" dal cerchio), l'unico modo in cui il cerchio può ancora intersecare il poligono è se si trova completamente all'interno del poligono.)
Con questa intuizione, funzionerà qualcosa di simile al seguente, in cui il cerchio ha il centro P e il raggio R e il rettangolo ha vertici A , B , C , D in quell'ordine (codice non completo):
def intersect(Circle(P, R), Rectangle(A, B, C, D)):
S = Circle(P, R)
return (pointInRectangle(P, Rectangle(A, B, C, D)) or
intersectCircle(S, (A, B)) or
intersectCircle(S, (B, C)) or
intersectCircle(S, (C, D)) or
intersectCircle(S, (D, A)))
Se stai scrivendo una geometria probabilmente hai già le funzioni sopra nella tua libreria. Altrimenti, pointInRectangle () può essere implementato in diversi modi; qualsiasi metodo punto in poligono funzionerà, ma per un rettangolo puoi semplicemente verificare se funziona:
0 ≤ AP·AB ≤ AB·AB and 0 ≤ AP·AD ≤ AD·AD
E intersectCircle () è anche facile da implementare: un modo sarebbe verificare se il piede della perpendicolare da P alla linea è abbastanza vicino e tra il endpoint e controllare diversamente gli endpoint.
La cosa interessante è che la stessa idea funziona non solo per i rettangoli ma per l'intersezione di un cerchio con qualsiasi semplice poligono - non deve nemmeno essere convesso!
Altri suggerimenti
Ecco come lo farei:
bool intersects(CircleType circle, RectType rect)
{
circleDistance.x = abs(circle.x - rect.x);
circleDistance.y = abs(circle.y - rect.y);
if (circleDistance.x > (rect.width/2 + circle.r)) { return false; }
if (circleDistance.y > (rect.height/2 + circle.r)) { return false; }
if (circleDistance.x <= (rect.width/2)) { return true; }
if (circleDistance.y <= (rect.height/2)) { return true; }
cornerDistance_sq = (circleDistance.x - rect.width/2)^2 +
(circleDistance.y - rect.height/2)^2;
return (cornerDistance_sq <= (circle.r^2));
}
Ecco come funziona:
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La prima coppia di linee calcola i valori assoluti della differenza xey tra il centro del cerchio e il centro del rettangolo. Questo fa collassare i quattro quadranti in uno, in modo che i calcoli non debbano essere eseguiti quattro volte. L'immagine mostra l'area in cui ora deve trovarsi il centro del cerchio. Si noti che viene mostrato solo il quadrante singolo. Il rettangolo è l'area grigia e il bordo rosso delinea l'area critica che si trova esattamente a un raggio di distanza dai bordi del rettangolo. Il centro del cerchio deve trovarsi all'interno di questo bordo rosso affinché avvenga l'intersezione.
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La seconda coppia di linee elimina i casi semplici in cui il cerchio è abbastanza lontano dal rettangolo (in entrambe le direzioni) da non consentire intersezioni. Ciò corrisponde all'area verde nell'immagine.
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La terza coppia di linee gestisce i casi semplici in cui il cerchio è abbastanza vicino al rettangolo (in entrambe le direzioni) da garantire un'intersezione. Ciò corrisponde alle sezioni arancione e grigia nell'immagine. Si noti che questo passaggio deve essere eseguito dopo il passaggio 2 affinché la logica abbia un senso.
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Le linee rimanenti calcolano il caso difficile in cui il cerchio può intersecare l'angolo del rettangolo. Per risolvere, calcola la distanza dal centro del cerchio e dall'angolo, quindi verifica che la distanza non sia superiore al raggio del cerchio. Questo calcolo restituisce falso per tutti i cerchi il cui centro è all'interno dell'area ombreggiata rossa e restituisce vero per tutti i cerchi il cui centro è all'interno dell'area ombreggiata bianca.
Ecco un'altra soluzione che è abbastanza semplice da implementare (e anche abbastanza veloce). Catturerà tutte le intersezioni, anche quando la sfera è entrata completamente nel rettangolo.
// clamp(value, min, max) - limits value to the range min..max
// Find the closest point to the circle within the rectangle
float closestX = clamp(circle.X, rectangle.Left, rectangle.Right);
float closestY = clamp(circle.Y, rectangle.Top, rectangle.Bottom);
// Calculate the distance between the circle's center and this closest point
float distanceX = circle.X - closestX;
float distanceY = circle.Y - closestY;
// If the distance is less than the circle's radius, an intersection occurs
float distanceSquared = (distanceX * distanceX) + (distanceY * distanceY);
return distanceSquared < (circle.Radius * circle.Radius);
Con qualsiasi libreria matematica decente, può essere abbreviata in 3 o 4 righe.
la tua sfera e il tuo rettangolo si incrociano IIF
la distanza tra il centro del cerchio e un vertice del rettangolo è inferiore al raggio della sfera
O
la distanza tra il centro del cerchio e un bordo del rettangolo è inferiore al raggio della sfera ([ distanza punto-linea ])
O
il centro del cerchio è all'interno del rettangolo
distanza punto-punto:
P1 = [x1,y1] P2 = [x2,y2] Distance = sqrt(abs(x1 - x2)+abs(y1-y2))
distanza punto-linea:
L1 = [x1,y1],L2 = [x2,y2] (two points of your line, ie the vertex points) P1 = [px,py] some point Distance d = abs( (x2-x1)(y1-py)-(x1-px)(y2-y1) ) / Distance(L1,L2)
centro del cerchio all'interno di rect:
prendere un approccio ad asse separato: se esiste una proiezione su una linea che separa il rettangolo dal punto, non si intersecano
proietti il ??punto su linee parallele ai lati del rettangolo e puoi quindi determinare facilmente se si intersecano. se non si intersecano su tutte e 4 le proiezioni, loro (il punto e il rettangolo) non possono intersecarsi.
hai solo bisogno del prodotto interno (x = [x1, x2], y = [y1, y2], x * y = x1 * y1 + x2 * y2)
il tuo test sarebbe simile a questo:
//rectangle edges: TL (top left), TR (top right), BL (bottom left), BR (bottom right)
//point to test: POI
seperated = false
for egde in { {TL,TR}, {BL,BR}, {TL,BL},{TR-BR} }: // the edges
D = edge[0] - edge[1]
innerProd = D * POI
Interval_min = min(D*edge[0],D*edge[1])
Interval_max = max(D*edge[0],D*edge[1])
if not ( Interval_min ≤ innerProd ≤ Interval_max )
seperated = true
break // end for loop
end if
end for
if (seperated is true)
return "no intersection"
else
return "intersection"
end if
ciò non presuppone un rettangolo allineato agli assi ed è facilmente estensibile per testare le intersezioni tra insiemi convessi.
Questa è la soluzione più veloce:
public static boolean intersect(Rectangle r, Circle c)
{
float cx = Math.abs(c.x - r.x - r.halfWidth);
float xDist = r.halfWidth + c.radius;
if (cx > xDist)
return false;
float cy = Math.abs(c.y - r.y - r.halfHeight);
float yDist = r.halfHeight + c.radius;
if (cy > yDist)
return false;
if (cx <= r.halfWidth || cy <= r.halfHeight)
return true;
float xCornerDist = cx - r.halfWidth;
float yCornerDist = cy - r.halfHeight;
float xCornerDistSq = xCornerDist * xCornerDist;
float yCornerDistSq = yCornerDist * yCornerDist;
float maxCornerDistSq = c.radius * c.radius;
return xCornerDistSq + yCornerDistSq <= maxCornerDistSq;
}
Nota l'ordine di esecuzione e metà della larghezza / altezza viene pre-calcolata. Anche la quadratura viene eseguita "manualmente". per salvare alcuni cicli di clock.
Ecco il mio codice C per risolvere una collisione tra una sfera e una scatola allineata senza asse. Si basa su un paio delle mie routine di libreria, ma potrebbe rivelarsi utile per alcuni. Lo sto usando in un gioco e funziona perfettamente.
float physicsProcessCollisionBetweenSelfAndActorRect(SPhysics *self, SPhysics *actor)
{
float diff = 99999;
SVector relative_position_of_circle = getDifference2DBetweenVectors(&self->worldPosition, &actor->worldPosition);
rotateVector2DBy(&relative_position_of_circle, -actor->axis.angleZ); // This aligns the coord system so the rect becomes an AABB
float x_clamped_within_rectangle = relative_position_of_circle.x;
float y_clamped_within_rectangle = relative_position_of_circle.y;
LIMIT(x_clamped_within_rectangle, actor->physicsRect.l, actor->physicsRect.r);
LIMIT(y_clamped_within_rectangle, actor->physicsRect.b, actor->physicsRect.t);
// Calculate the distance between the circle's center and this closest point
float distance_to_nearest_edge_x = relative_position_of_circle.x - x_clamped_within_rectangle;
float distance_to_nearest_edge_y = relative_position_of_circle.y - y_clamped_within_rectangle;
// If the distance is less than the circle's radius, an intersection occurs
float distance_sq_x = SQUARE(distance_to_nearest_edge_x);
float distance_sq_y = SQUARE(distance_to_nearest_edge_y);
float radius_sq = SQUARE(self->physicsRadius);
if(distance_sq_x + distance_sq_y < radius_sq)
{
float half_rect_w = (actor->physicsRect.r - actor->physicsRect.l) * 0.5f;
float half_rect_h = (actor->physicsRect.t - actor->physicsRect.b) * 0.5f;
CREATE_VECTOR(push_vector);
// If we're at one of the corners of this object, treat this as a circular/circular collision
if(fabs(relative_position_of_circle.x) > half_rect_w && fabs(relative_position_of_circle.y) > half_rect_h)
{
SVector edges;
if(relative_position_of_circle.x > 0) edges.x = half_rect_w; else edges.x = -half_rect_w;
if(relative_position_of_circle.y > 0) edges.y = half_rect_h; else edges.y = -half_rect_h;
push_vector = relative_position_of_circle;
moveVectorByInverseVector2D(&push_vector, &edges);
// We now have the vector from the corner of the rect to the point.
float delta_length = getVector2DMagnitude(&push_vector);
float diff = self->physicsRadius - delta_length; // Find out how far away we are from our ideal distance
// Normalise the vector
push_vector.x /= delta_length;
push_vector.y /= delta_length;
scaleVector2DBy(&push_vector, diff); // Now multiply it by the difference
push_vector.z = 0;
}
else // Nope - just bouncing against one of the edges
{
if(relative_position_of_circle.x > 0) // Ball is to the right
push_vector.x = (half_rect_w + self->physicsRadius) - relative_position_of_circle.x;
else
push_vector.x = -((half_rect_w + self->physicsRadius) + relative_position_of_circle.x);
if(relative_position_of_circle.y > 0) // Ball is above
push_vector.y = (half_rect_h + self->physicsRadius) - relative_position_of_circle.y;
else
push_vector.y = -((half_rect_h + self->physicsRadius) + relative_position_of_circle.y);
if(fabs(push_vector.x) < fabs(push_vector.y))
push_vector.y = 0;
else
push_vector.x = 0;
}
diff = 0; // Cheat, since we don't do anything with the value anyway
rotateVector2DBy(&push_vector, actor->axis.angleZ);
SVector *from = &self->worldPosition;
moveVectorBy2D(from, push_vector.x, push_vector.y);
}
return diff;
}
In realtà, questo è molto più semplice. Hai solo bisogno di due cose.
Innanzitutto, devi trovare quattro ortogonali distanze dal centro del cerchio a ciascuna linea del rettangolo. Quindi il tuo cerchio non intersecherà il rettangolo se tre di essi sono più grandi del raggio del cerchio.
In secondo luogo, è necessario trovare la distanza tra il centro del cerchio e il centro del rettangolo, quindi il cerchio non sarà all'interno del rettangolo se la distanza è maggiore di metà della lunghezza diagonale del rettangolo.
Buona fortuna!
La soluzione più semplice che ho trovato è piuttosto semplice.
Funziona trovando il punto nel rettangolo più vicino al cerchio, quindi confrontando la distanza.
Puoi fare tutto questo con poche operazioni e persino evitare la funzione sqrt.
public boolean intersects(float cx, float cy, float radius, float left, float top, float right, float bottom)
{
float closestX = (cx < left ? left : (cx > right ? right : cx));
float closestY = (cy < top ? top : (cy > bottom ? bottom : cy));
float dx = closestX - cx;
float dy = closestY - cy;
return ( dx * dx + dy * dy ) <= radius * radius;
}
E questo è tutto! La soluzione di cui sopra presuppone un'origine nella parte superiore sinistra del mondo con l'asse x rivolto verso il basso.
Se vuoi una soluzione per gestire le collisioni tra un cerchio mobile e un rettangolo, è molto più complicato e coperto in un'altra mia risposta.
Per visualizzare, prendi il tastierino numerico della tastiera. Se la chiave '5' rappresenta il tuo rettangolo, allora tutte le chiavi 1-9 rappresentano i 9 quadranti dello spazio divisi per le linee che compongono il tuo rettangolo (con 5 all'interno).
1) Se il centro del cerchio si trova nel quadrante 5 (cioè all'interno del rettangolo), le due forme si intersecano.
A parte questo, ci sono due possibili casi: a) Il cerchio si interseca con due o più bordi adiacenti del rettangolo. b) Il cerchio si interseca con un bordo del rettangolo.
Il primo caso è semplice. Se il cerchio si interseca con due bordi adiacenti del rettangolo, deve contenere l'angolo che collega quei due bordi. (Quello, o il suo centro si trova nel quadrante 5, che abbiamo già coperto. Nota anche che è coperto anche il caso in cui il cerchio si interseca con solo due bordi opposti del rettangolo.)
2) Se uno degli angoli A, B, C, D del rettangolo si trova all'interno del cerchio, le due forme si intersecano.
Il secondo caso è più complicato. Dovremmo notare che può accadere solo quando il centro del cerchio si trova in uno dei quadranti 2, 4, 6 o 8. (In effetti, se il centro si trova su uno dei quadranti 1, 3, 7, 8, il l'angolo corrispondente sarà il punto più vicino ad esso.)
Ora abbiamo il caso che il centro del cerchio si trova in uno dei quadranti del 'bordo', e si interseca solo con il bordo corrispondente. Quindi, il punto sul bordo più vicino al centro del cerchio deve trovarsi all'interno del cerchio.
3) Per ogni riga AB, BC, CD, DA, costruisci linee perpendicolari p (AB, P), p (BC, P), p (CD, P), p (DA, P) attraverso il centro del cerchio P. Per ogni linea perpendicolare, se l'intersezione con il bordo originale si trova all'interno del cerchio, le due forme si intersecano.
Esiste un collegamento per quest'ultimo passaggio. Se il centro del cerchio si trova nel quadrante 8 e il bordo AB è il bordo superiore, il punto di intersezione avrà la coordinata y di A e B e la coordinata x del centro P.
Puoi costruire le quattro intersezioni di linea e verificare se si trovano sui loro bordi corrispondenti, o scoprire in quale quadrante P è dentro e controllare l'intersezione corrispondente. Entrambi dovrebbero semplificare alla stessa equazione booleana. Diffidare dal fatto che il passaggio 2 sopra non ha escluso che P si trovi in ??uno dei quadranti "angolari"; cercava solo un incrocio.
Modifica: A quanto pare, ho trascurato il semplice fatto che il numero 2 è una sottocassa del numero 3 sopra. Dopotutto, anche gli angoli sono punti sui bordi. Vedi la risposta di @ ShreevatsaR di seguito per una grande spiegazione. E nel frattempo, dimentica # 2 sopra a meno che tu non voglia un controllo rapido ma ridondante.
Questa funzione rileva le collisioni (intersezioni) tra Cerchio e Rettangolo. Funziona come il metodo e.James nella sua risposta, ma questo rileva le collisioni per tutti gli angoli del rettangolo (non solo nell'angolo in alto).
NOTA:
aRect.origin.x e aRect.origin.y sono coordinate dell'angolo inferiore sinistro del rettangolo!
aCircle.x e aCircle.y sono coordinate di Circle Center!
static inline BOOL RectIntersectsCircle(CGRect aRect, Circle aCircle) {
float testX = aCircle.x;
float testY = aCircle.y;
if (testX < aRect.origin.x)
testX = aRect.origin.x;
if (testX > (aRect.origin.x + aRect.size.width))
testX = (aRect.origin.x + aRect.size.width);
if (testY < aRect.origin.y)
testY = aRect.origin.y;
if (testY > (aRect.origin.y + aRect.size.height))
testY = (aRect.origin.y + aRect.size.height);
return ((aCircle.x - testX) * (aCircle.x - testX) + (aCircle.y - testY) * (aCircle.y - testY)) < aCircle.radius * aCircle.radius;
}
Ho creato classe per lavorare con le forme spero ti piaccia
public class Geomethry {
public static boolean intersectionCircleAndRectangle(int circleX, int circleY, int circleR, int rectangleX, int rectangleY, int rectangleWidth, int rectangleHeight){
boolean result = false;
float rectHalfWidth = rectangleWidth/2.0f;
float rectHalfHeight = rectangleHeight/2.0f;
float rectCenterX = rectangleX + rectHalfWidth;
float rectCenterY = rectangleY + rectHalfHeight;
float deltax = Math.abs(rectCenterX - circleX);
float deltay = Math.abs(rectCenterY - circleY);
float lengthHypotenuseSqure = deltax*deltax + deltay*deltay;
do{
// check that distance between the centerse is more than the distance between the circumcircle of rectangle and circle
if(lengthHypotenuseSqure > ((rectHalfWidth+circleR)*(rectHalfWidth+circleR) + (rectHalfHeight+circleR)*(rectHalfHeight+circleR))){
//System.out.println("distance between the centerse is more than the distance between the circumcircle of rectangle and circle");
break;
}
// check that distance between the centerse is less than the distance between the inscribed circle
float rectMinHalfSide = Math.min(rectHalfWidth, rectHalfHeight);
if(lengthHypotenuseSqure < ((rectMinHalfSide+circleR)*(rectMinHalfSide+circleR))){
//System.out.println("distance between the centerse is less than the distance between the inscribed circle");
result=true;
break;
}
// check that the squares relate to angles
if((deltax > (rectHalfWidth+circleR)*0.9) && (deltay > (rectHalfHeight+circleR)*0.9)){
//System.out.println("squares relate to angles");
result=true;
}
}while(false);
return result;
}
public static boolean intersectionRectangleAndRectangle(int rectangleX, int rectangleY, int rectangleWidth, int rectangleHeight, int rectangleX2, int rectangleY2, int rectangleWidth2, int rectangleHeight2){
boolean result = false;
float rectHalfWidth = rectangleWidth/2.0f;
float rectHalfHeight = rectangleHeight/2.0f;
float rectHalfWidth2 = rectangleWidth2/2.0f;
float rectHalfHeight2 = rectangleHeight2/2.0f;
float deltax = Math.abs((rectangleX + rectHalfWidth) - (rectangleX2 + rectHalfWidth2));
float deltay = Math.abs((rectangleY + rectHalfHeight) - (rectangleY2 + rectHalfHeight2));
float lengthHypotenuseSqure = deltax*deltax + deltay*deltay;
do{
// check that distance between the centerse is more than the distance between the circumcircle
if(lengthHypotenuseSqure > ((rectHalfWidth+rectHalfWidth2)*(rectHalfWidth+rectHalfWidth2) + (rectHalfHeight+rectHalfHeight2)*(rectHalfHeight+rectHalfHeight2))){
//System.out.println("distance between the centerse is more than the distance between the circumcircle");
break;
}
// check that distance between the centerse is less than the distance between the inscribed circle
float rectMinHalfSide = Math.min(rectHalfWidth, rectHalfHeight);
float rectMinHalfSide2 = Math.min(rectHalfWidth2, rectHalfHeight2);
if(lengthHypotenuseSqure < ((rectMinHalfSide+rectMinHalfSide2)*(rectMinHalfSide+rectMinHalfSide2))){
//System.out.println("distance between the centerse is less than the distance between the inscribed circle");
result=true;
break;
}
// check that the squares relate to angles
if((deltax > (rectHalfWidth+rectHalfWidth2)*0.9) && (deltay > (rectHalfHeight+rectHalfHeight2)*0.9)){
//System.out.println("squares relate to angles");
result=true;
}
}while(false);
return result;
}
}
Ecco il codice modificato funzionante al 100%:
public static bool IsIntersected(PointF circle, float radius, RectangleF rectangle)
{
var rectangleCenter = new PointF((rectangle.X + rectangle.Width / 2),
(rectangle.Y + rectangle.Height / 2));
var w = rectangle.Width / 2;
var h = rectangle.Height / 2;
var dx = Math.Abs(circle.X - rectangleCenter.X);
var dy = Math.Abs(circle.Y - rectangleCenter.Y);
if (dx > (radius + w) || dy > (radius + h)) return false;
var circleDistance = new PointF
{
X = Math.Abs(circle.X - rectangle.X - w),
Y = Math.Abs(circle.Y - rectangle.Y - h)
};
if (circleDistance.X <= (w))
{
return true;
}
if (circleDistance.Y <= (h))
{
return true;
}
var cornerDistanceSq = Math.Pow(circleDistance.X - w, 2) +
Math.Pow(circleDistance.Y - h, 2);
return (cornerDistanceSq <= (Math.Pow(radius, 2)));
}
Bassam Alugili
Ecco un rapido test di una riga per questo:
if (length(max(abs(center - rect_mid) - rect_halves, 0)) <= radius ) {
// They intersect.
}
Questo è il caso allineato all'asse in cui rect_halves è un vettore positivo che punta dal centro del rettangolo verso un angolo. L'espressione all'interno di length () è un vettore delta da center al punto più vicino nel rettangolo. Funziona in qualsiasi dimensione.
- Per prima cosa controlla se il rettangolo e il quadrato tangenti al cerchio si sovrappongono (facile). Se non si sovrappongono, non si scontrano.
- Controlla se il centro del cerchio si trova all'interno del rettangolo (facile). Se è dentro, si scontrano.
- Calcola la distanza minima quadrata dai lati del rettangolo al centro del cerchio (leggermente duro). Se è inferiore al raggio quadrato, allora si scontrano, altrimenti no.
È efficiente perché:
- Prima controlla lo scenario più comune con un algoritmo economico e quando è sicuro che non si scontrano, finisce.
- Quindi controlla il prossimo scenario più comune con un algoritmo economico (non calcolare la radice quadrata, usare i valori quadrati) e quando è sicuro che si scontrino, finisce.
- Quindi esegue l'algoritmo più costoso per verificare la collisione con i bordi del rettangolo.
Ho un metodo che evita i pitagorici costosi se non necessario - cioè. quando si delimitano le caselle del rettangolo e del cerchio non si intersecano.
E funzionerà anche per i non euclidi:
class Circle {
// create the bounding box of the circle only once
BBox bbox;
public boolean intersect(BBox b) {
// test top intersect
if (lat > b.maxLat) {
if (lon < b.minLon)
return normDist(b.maxLat, b.minLon) <= normedDist;
if (lon > b.maxLon)
return normDist(b.maxLat, b.maxLon) <= normedDist;
return b.maxLat - bbox.minLat > 0;
}
// test bottom intersect
if (lat < b.minLat) {
if (lon < b.minLon)
return normDist(b.minLat, b.minLon) <= normedDist;
if (lon > b.maxLon)
return normDist(b.minLat, b.maxLon) <= normedDist;
return bbox.maxLat - b.minLat > 0;
}
// test middle intersect
if (lon < b.minLon)
return bbox.maxLon - b.minLon > 0;
if (lon > b.maxLon)
return b.maxLon - bbox.minLon > 0;
return true;
}
}
- minLat, maxLat può essere sostituito con minY, maxY e lo stesso per minLon, maxLon: sostituirlo con minX, maxX
- normDist è un metodo leggermente più veloce del calcolo della distanza completa. Per esempio. senza la radice quadrata nello spazio euclideo (o senza molte altre cose per haversine):
dLat = (lat-circleY); dlon = (lon-circleX); normato = DLAT * DLAT + dlon * dlon. Ovviamente se usi quel metodo normDist dovrai creare unnormedDist = dist * dist;per il cerchio
Vedi l'intero BBox e Circle del mio progetto GraphHopper .
Per quelli devono calcolare la collisione Cerchio / Rettangolo in Coordinate geografiche con SQL,
questa è la mia implementazione nell'oracolo 11 di algoritmo suggerito da e.James .
In input richiede coordinate del cerchio, raggio del cerchio in km e due coordinate dei vertici del rettangolo:
CREATE OR REPLACE FUNCTION "DETECT_CIRC_RECT_COLLISION"
(
circleCenterLat IN NUMBER, -- circle Center Latitude
circleCenterLon IN NUMBER, -- circle Center Longitude
circleRadius IN NUMBER, -- circle Radius in KM
rectSWLat IN NUMBER, -- rectangle South West Latitude
rectSWLon IN NUMBER, -- rectangle South West Longitude
rectNELat IN NUMBER, -- rectangle North Est Latitude
rectNELon IN NUMBER -- rectangle North Est Longitude
)
RETURN NUMBER
AS
-- converts km to degrees (use 69 if miles)
kmToDegreeConst NUMBER := 111.045;
-- Remaining rectangle vertices
rectNWLat NUMBER;
rectNWLon NUMBER;
rectSELat NUMBER;
rectSELon NUMBER;
rectHeight NUMBER;
rectWIdth NUMBER;
circleDistanceLat NUMBER;
circleDistanceLon NUMBER;
cornerDistanceSQ NUMBER;
BEGIN
-- Initialization of remaining rectangle vertices
rectNWLat := rectNELat;
rectNWLon := rectSWLon;
rectSELat := rectSWLat;
rectSELon := rectNELon;
-- Rectangle sides length calculation
rectHeight := calc_distance(rectSWLat, rectSWLon, rectNWLat, rectNWLon);
rectWidth := calc_distance(rectSWLat, rectSWLon, rectSELat, rectSELon);
circleDistanceLat := abs( (circleCenterLat * kmToDegreeConst) - ((rectSWLat * kmToDegreeConst) + (rectHeight/2)) );
circleDistanceLon := abs( (circleCenterLon * kmToDegreeConst) - ((rectSWLon * kmToDegreeConst) + (rectWidth/2)) );
IF circleDistanceLon > ((rectWidth/2) + circleRadius) THEN
RETURN -1; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
END IF;
IF circleDistanceLat > ((rectHeight/2) + circleRadius) THEN
RETURN -1; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
END IF;
IF circleDistanceLon <= (rectWidth/2) THEN
RETURN 0; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
END IF;
IF circleDistanceLat <= (rectHeight/2) THEN
RETURN 0; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
END IF;
cornerDistanceSQ := POWER(circleDistanceLon - (rectWidth/2), 2) + POWER(circleDistanceLat - (rectHeight/2), 2);
IF cornerDistanceSQ <= POWER(circleRadius, 2) THEN
RETURN 0; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
ELSE
RETURN -1; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
END IF;
RETURN -1; -- -1 => NO Collision ; 0 => Collision Detected
END;
Funziona, l'ho appena scoperto una settimana fa e ora ho avuto modo di testarlo.
double theta = Math.atan2(cir.getX()-sqr.getX()*1.0,
cir.getY()-sqr.getY()*1.0); //radians of the angle
double dBox; //distance from box to edge of box in direction of the circle
if((theta > Math.PI/4 && theta < 3*Math.PI / 4) ||
(theta < -Math.PI/4 && theta > -3*Math.PI / 4)) {
dBox = sqr.getS() / (2*Math.sin(theta));
} else {
dBox = sqr.getS() / (2*Math.cos(theta));
}
boolean touching = (Math.abs(dBox) >=
Math.sqrt(Math.pow(sqr.getX()-cir.getX(), 2) +
Math.pow(sqr.getY()-cir.getY(), 2)));
def colision(rect, circle):
dx = rect.x - circle.x
dy = rect.y - circle.y
distance = (dy**2 + dx**2)**0.5
angle_to = (rect.angle + math.atan2(dx, dy)/3.1415*180.0) % 360
if((angle_to>135 and angle_to<225) or (angle_to>0 and angle_to<45) or (angle_to>315 and angle_to<360)):
if distance <= circle.rad/2.+((rect.height/2.0)*(1.+0.5*abs(math.sin(angle_to*math.pi/180.)))):
return True
else:
if distance <= circle.rad/2.+((rect.width/2.0)*(1.+0.5*abs(math.cos(angle_to*math.pi/180.)))):
return True
return False
Supponendo che i quattro bordi del rettangolo controllino la distanza dai bordi al centro del cerchio, se è inferiore al raggio, le forme si intersecano.
if sqrt((rectangleRight.x - circleCenter.x)^2 +
(rectangleBottom.y - circleCenter.y)^2) < radius
// then they intersect
if sqrt((rectangleRight.x - circleCenter.x)^2 +
(rectangleTop.y - circleCenter.y)^2) < radius
// then they intersect
if sqrt((rectangleLeft.x - circleCenter.x)^2 +
(rectangleTop.y - circleCenter.y)^2) < radius
// then they intersect
if sqrt((rectangleLeft.x - circleCenter.x)^2 +
(rectangleBottom.y - circleCenter.y)^2) < radius
// then they intersect
Se il rettangolo si interseca con il cerchio, uno o più punti d'angolo del rettangolo dovrebbero essere all'interno del cerchio. Supponiamo che i quattro punti di un rettangolo siano A, B, C, D. almeno uno di loro dovrebbe intersecare il cerchio. quindi se la distanza da un punto al centro del cerchio è inferiore al raggio del cerchio, dovrebbe intersecare il cerchio. Per ottenere la distanza puoi usare il teorema di Pitagora,
H^2 = A^2 + B^2
Questa tecnica ha alcuni limiti. Funzionerà meglio per gli sviluppatori di giochi. in particolare il rilevamento delle collisioni
È un buon aggiornamento all'algoritmo di Arvo
