如何分辨圆和矩形在二维欧几里得空间中是否相交?(即经典二维几何)
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有一种非常简单的方法来做到这一点,你必须在x和y上夹住一个点,但在正方形内部,当圆心在一个垂直轴上的两个正方形边界点之间时,你需要将这些坐标夹到平行轴上,只是要确保夹住的坐标不超过正方形的限制。 然后只需得到圆心与夹紧坐标之间的距离,并检查距离是否小于圆的半径。
以下是我是如何做到的(前4个点是方坐标,其余是圆点):
bool DoesCircleImpactBox(float x, float y, float x1, float y1, float xc, float yc, float radius){
float ClampedX=0;
float ClampedY=0;
if(xc>=x and xc<=x1){
ClampedX=xc;
}
if(yc>=y and yc<=y1){
ClampedY=yc;
}
radius = radius+1;
if(xc<x) ClampedX=x;
if(xc>x1) ClampedX=x1-1;
if(yc<y) ClampedY=y;
if(yc>y1) ClampedY=y1-1;
float XDif=ClampedX-xc;
XDif=XDif*XDif;
float YDif=ClampedY-yc;
YDif=YDif*YDif;
if(XDif+YDif<=radius*radius) return true;
return false;
}
其他回答
我的方法:
从OBB /矩形上/中的圆计算closest_point (最近点将位于边缘/角落或内部) 计算从closest_point到圆心的squared_distance (距离的平方避免了平方根) 返回squared_distance <=圆半径的平方
有一种非常简单的方法来做到这一点,你必须在x和y上夹住一个点,但在正方形内部,当圆心在一个垂直轴上的两个正方形边界点之间时,你需要将这些坐标夹到平行轴上,只是要确保夹住的坐标不超过正方形的限制。 然后只需得到圆心与夹紧坐标之间的距离,并检查距离是否小于圆的半径。
以下是我是如何做到的(前4个点是方坐标,其余是圆点):
bool DoesCircleImpactBox(float x, float y, float x1, float y1, float xc, float yc, float radius){
float ClampedX=0;
float ClampedY=0;
if(xc>=x and xc<=x1){
ClampedX=xc;
}
if(yc>=y and yc<=y1){
ClampedY=yc;
}
radius = radius+1;
if(xc<x) ClampedX=x;
if(xc>x1) ClampedX=x1-1;
if(yc<y) ClampedY=y;
if(yc>y1) ClampedY=y1-1;
float XDif=ClampedX-xc;
XDif=XDif*XDif;
float YDif=ClampedY-yc;
YDif=YDif*YDif;
if(XDif+YDif<=radius*radius) return true;
return false;
}
我有一个方法可以避免昂贵的毕达哥拉斯,如果没有必要的话。当矩形和圆的包围框不相交时。
对非欧几里得也适用
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可替换为minY、maxY, minLon、maxLon也可替换为minX、maxX normDist方法比全距离计算快一点。例如,在欧几里得空间中没有平方根(或者没有很多其他的haversine): dat =(lat-circleY);dLon = (lon-circleX);赋范= dLat * dLat + dLon * dLon。当然,如果你使用normDist方法你需要创建一个normedDist = dist*dist;对于圆来说
查看我的GraphHopper项目的完整的BBox和Circle代码。
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;
}
我想出的最简单的解决办法非常直接。
它的工作原理是在矩形中找到离圆最近的点,然后比较距离。
您可以通过一些操作来完成所有这些操作,甚至可以避免使用平方根函数。
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;
}
就是这样!上面的解决方案假设原点在世界的左上方,x轴指向下方。
如果你想要一个解决移动的圆形和矩形之间碰撞的解决方案,这要复杂得多,并且包含在我的另一个答案中。