圆与矩形相交只有两种情况:

圆的中心在矩形的内部，或者 矩形的一条边在圆上有一个点。

注意，这并不要求矩形与轴平行。

(一种方法是:如果没有一条边在圆中有点(如果所有的边都完全“在”圆外)，那么圆仍然可以与多边形相交的唯一方法是它完全位于多边形内部。)

有了这样的见解，就可以像下面这样工作，其中圆的中心是P，半径是R，矩形的顶点是A, B, C, D(不完整的代码):

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)))

如果你在写任何几何，你的库中可能已经有了上面的函数。否则，pointInRectangle()可以用几种方式实现;任何一般的多边形点方法都可以工作，但对于矩形，你可以检查这是否有效:

0 ≤ AP·AB ≤ AB·AB and 0 ≤ AP·AD ≤ AD·AD

intersectCircle()也很容易实现:一种方法是检查从P到直线的垂线的脚是否足够近并且在端点之间，否则检查端点。

最酷的是，同样的想法不仅适用于矩形，而且适用于一个圆与任何简单多边形的交点——甚至不必是凸多边形!

这个函数检测Circle和Rectangle之间的碰撞(交集)。他的回答类似于e.James的方法，但这个方法检测矩形的所有角(不仅仅是右角)的碰撞。

注意:

aRect.origin.x和aRect.origin.y是矩形左下角的坐标!

aCircle。x和圆。y为圆心坐标!

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;
}

这里有另一个解决方案，实现起来非常简单(也非常快)。它将捕获所有的交点，包括当球体完全进入矩形时。

// 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);

任何像样的数学库都可以将其缩短为3或4行。

这是最快的解决方案:

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;
}

注意执行顺序，一半的宽度/高度是预先计算好的。此外，平方是“手动”完成的，以节省一些时钟周期。

为了可视化，拿你的键盘的numpad。如果键“5”代表你的矩形，那么所有的键1-9代表空间的9个象限除以构成矩形的线(5是里面的线)。

1)如果圆的中心在象限5(即在矩形内)，则两个形状相交。

这里有两种可能的情况: a)圆与矩形的两条或多条相邻边相交。 b)圆与矩形的一条边相交。

第一种情况很简单。如果圆与矩形的两条相邻边相交，则它必须包含连接这两条边的角。(或者说它的中心在象限5，我们已经讲过了。还要注意，圆只与矩形的两条相对边相交的情况也被覆盖了。)

2)如果矩形的任意角A、B、C、D在圆内，则这两个形状相交。

第二种情况比较棘手。我们应该注意到，只有当圆的中心位于2、4、6或8象限中的一个象限时，才会发生这种情况。(事实上，如果中心在1、3、7、8象限中的任何一个象限上，则相应的角将是离它最近的点。)

现在我们有了圆的中心在一个“边”象限内的情况，它只与相应的边相交。那么，边缘上最接近圆中心的点必须在圆内。

3)对于每条直线AB, BC, CD, DA，构造经过圆中心p的垂直线p(AB, p)， p(BC, p)， p(CD, p)， p(DA, p)，对于每条垂直线，如果与原边的交点在圆内，则两个图形相交。

最后一步有一个捷径。如果圆的圆心在象限8，边AB是上边，交点的y坐标是A和B, x坐标是P。

你可以构造四条线的交点并检查它们是否在相应的边上，或者找出P在哪个象限并检查相应的交点。两者都应该化简为相同的布尔方程。要注意的是，上面的步骤2并没有排除P位于“角落”象限之一;它只是在寻找一个十字路口。

编辑:事实证明，我忽略了一个简单的事实，即#2是#3的子情况。毕竟，角也是边缘上的点。请看下面@ShreevatsaR的回答，你会得到很好的解释。与此同时，忘记上面的第二条，除非你想要一个快速但冗余的检查。

首先检查矩形和与圆相切的正方形是否重叠(简单)。如果它们不重叠，就不会碰撞。 检查圆的中心是否在矩形内(简单)。如果它在里面，它们就会碰撞。 计算矩形边到圆中心的最小平方距离(略硬)。如果小于半径的平方，它们就会碰撞，否则不会。

它是有效的，因为:

首先，它用一个便宜的算法检查最常见的场景，当它确定它们没有碰撞时，它就结束了。 然后它用一个廉价的算法检查下一个最常见的场景(不要计算平方根，使用平方值)，当它确定它们碰撞时，它就结束了。 然后它执行更昂贵的算法来检查与矩形边框的碰撞。