项目最近在移植lua，考虑到后续会用到帧同步，就自告奋勇，尝试写一下碰撞系统，原来实现过AABB的碰撞，OBB碰撞就是在AABB的碰撞上加了个旋转，可理解为有向的AABB（AABB为轴对其，可理解为在同一坐标系中，各碰撞的正方向轴都一样），下图为AABB与OBB区别
刚开始做的时候把这个碰撞想的太简单，没有经过深思熟虑，直接就开始写，结果导致越写越乱，越写东西越多，写代码还是得先设计！
AABB碰撞检测
1.AABB构造：
矩形包围盒可采用：
①中心点加宽高
②者对角线两个点。（这是小学还是初中数学知识记不清了，确定一个矩形的方法）。
方便更新的话，我采用了中心点加宽高的构造，代码中物体变了位置，就改变一个position就行（AABB的center默认为position）
球形包围盒：圆心center，半径R
2.AABB相交；
①矩形与矩形相交：
其中min与max 都是根据AABB自身计算出的数值
②矩形与球形相交：
找到球与矩形最近的一点，最近的一点都没有相交，则不相交。这个转换需要自己想一会，刚开始我也没想明白，想明白了就好了。
if (other.Shape == ShapeType.Sphere)
{
ColliderSphere sphere = other as ColliderSphere;
FixPoint x = sphere.Position.x;
FixPoint y = sphere.Position.y;
FixPoint z = sphere.Position.z;
if (x > MaxX) { x = MaxX; }
if (x < MinX) { x = MinX; }
if (y > MaxY) { y = MaxY; }
if (y < MinY) { y = MinY; }
if (z > MaxZ) { z = MaxZ; }
if (z < MinZ) { z = MinZ; }
FixPoint distance = (x - sphere.Position.x) * (x - sphere.Position.x) +
(y - sphere.Position.y) * (y - sphere.Position.y) +
(z - sphere.Position.z) * (z - sphere.Position.z);
if (sphere.Radius * sphere.Radius >= distance)
{
return true;
}
return false;
}
③圆与圆相交：无需多言
if(other.Shape == ShapeType.Sphere)
{
Vector3FP other_pos = other.Position;
return Position.Distance(ref other_pos) <= Radius + (other as ColliderSphere).Radius;
}
AABB相交到此结束
OBB构造：
球旋转后还是自身，当做没旋转
长方体构造：
①8个顶点
②6个面
③3组平行面
④一个顶点和三个彼此正交的变相量
⑤中心点，旋转矩阵，3个1/2边长
一般都采用第五种构造方式，因为计算比较方便,但是内存也要考虑，一般都是储存欧拉角或者四元数代替旋转矩阵，在做相交测试时，又得转换回矩阵，得不偿失
一种较好的妥协方式是：只存储旋转矩阵中的两个轴，只是在测试时利用叉积计算第三个轴，相对来讲，能够降低CPU的操作开销，还能节省三个浮点数分量，降低了百分之20的内存消耗
–《实时检测碰撞算法技术》第4.4章
OBB相交：
抽象为分离轴测试，分离轴测试：对于某一轴L,如果两盒体投影半径之和小于中心点之间的投影距离，则OBB处于分离状态
下面列出c#代码（刚开始做的时候没有想太多，在网上扒了一份，自己得代码就不贡献了，我没有共享精神，写这个博客也记录一下这个工作）.
public class ObbNew : MonoBehaviour
{
[HideInInspector]
public Transform m_Transform;
[HideInInspector]
public BoxCollider m_BoxCollider;
[HideInInspector]
private float m_Rotation;
[HideInInspector]
public Vector2 m_Extents;
[HideInInspector]
public Vector2[] m_Axiss;
void Start()
{
m_Transform = this.transform;
m_BoxCollider = m_Transform.GetComponent<BoxCollider>();
m_Axiss = new Vector2[2];
SetExtents();
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
m_Rotation = m_Transform.eulerAngles.y * Mathf.PI / 180;
//两个轴
m_Axiss[0] = new Vector2((float)Mathf.Cos(m_Rotation), -(float)Mathf.Sin(m_Rotation));
m_Axiss[1] = new Vector2(Mathf.Sin(m_Rotation), Mathf.Cos(m_Rotation));
}
private void SetExtents()
{
Quaternion rotation = m_Transform.rotation;
m_Transform.rotation = new Quaternion(0, 0, 0, 1);
Vector3 center = m_BoxCollider.center;
Vector3 size = m_BoxCollider.size / 2;
Vector3 Point1 = new Vector3(center.x + size.x, center.y, center.z - size.z);
Vector3 Point2 = new Vector3(center.x - size.x, center.y, center.z + size.z);
Point1 = m_Transform.TransformPoint(Point1);
Point2 = m_Transform.TransformPoint(Point2);
m_Extents = new Vector2(Mathf.Abs(Point1.x - Point2.x) / 2, Mathf.Abs(Point2.z - Point1.z) / 2);
m_Transform.rotation = rotation;
}
public float dot(Vector2 a, Vector2 b)
{
return Mathf.Abs(a.x * b.x + a.y * b.y);
}
public float getProjectionRadius(Vector2 axis)
{
return (m_Extents.x * dot(m_Axiss[0], axis) + m_Extents.y * dot(m_Axiss[1], axis));
}
public bool intersects(ObbNew other)
{
Update();
other.Update();
Vector2 distanceVector = new Vector2(m_Transform.position.x - other.m_Transform.position.x, m_Transform.position.z - other.m_Transform.position.z);
Vector2[] checkObbVector2s =
{
m_Axiss[0],
m_Axiss[1],
other.m_Axiss[0],
other.m_Axiss[1],
};
for (int index = 0; index < checkObbVector2s.Length; index++)
{
Vector2 curVector2 = checkObbVector2s[index];
if ((getProjectionRadius(curVector2) + other.getProjectionRadius(curVector2)) <= dot(distanceVector, curVector2))
{
return false;
}
}
return true;
}
}
这是能跑的代码，直接拉过来一个cube加个BoxCollider就能跑了，不像别的博客，代码都是烂的（吐槽一下大多数博客，代码都不能运行你在那分享啥呢，误人子弟。我被坑过不少次）
球与OBB的碰撞 与上述的圆与矩形碰撞相似，不同的是将获取圆上离矩形最近一点改为球上与OBB
距离最近的一点
下面是伪代码
//给定点p，返回点q在（或在）OBB b上，最接近p
Vector2 ClosedPtPointToOBB(Point p,OBB b)
{
Vector q
Vector2 d = p -b.center
q = b.center
//2d只考虑x,y 3d则改为3个轴
//遍历 OBB的 轴
for(i = 0; i< 2;i++)
{
//把d投影到轴上，得到距离
//从盒子中心沿d轴
float dis = Vector2.Dot(d,b.u[i])
If(dis >b.e[i] )
Dis = b.e[i]
If(dis < -b.e[i])
dis = -b.e[i]
沿轴移动该距离以获得世界坐标
q +=dis * b.u[i]
}
return q
}
Test SphereOBB(Sphere s, OBB b )
{
Vector2 p = ClosedPtPointToOBB(s.center,b)
Vector2 v = p - s.center
Return Mathf.Dot(v,v) <=s.radius * s.radius
}
碰撞到此结束，主要是数学知识，从毕业一直写业务逻辑，数学知识都还给老师们了，写的我相当难受，用进废退，以后没事还是得看看数学，不能做一个沉迷于历史的程序员
好好学数学，说不定去做引擎了呢（微博狗头表情）
下面是四叉树，为何要用四叉树，上学的时候学这种枯燥的数据结构，一直提不起兴趣，当然，也没好好学，什么狗屁二叉树，叉你二大爷啊叉，有啥叉的，就分裂呗，为啥分裂，不知道，为啥要有二叉树，不知道，反正是感觉用不上，就没太在意过，然而为了应付不挂科，也稍微留了点意。
不是代码写完了能用了功能就完成了，跑起来就蒙蔽了，场景里500个墙，一发子弹打出去，每帧遍历循环这么多次，这还只是一发子弹，要是都动起来，这帧率，用不了，用不了。等于没写代码。
想了想，果然***前人总结的数据结构、算法、设计模式都不是白给的，都是趟过的坑***。
四叉树优化空间探测。不需要考虑物体的数量，只需考虑树的深度。时间复杂度这个概念也一下在我心里高大了起来
四叉树的教程有很多，我就不列出来了。
我的方案：
1.游戏初始化构造四叉树，深度定为8-10（综合项目地图和物体，这个深度需要根据不同情况变化）
2.实例化物体碰撞时，同步添加一份碰撞信息到树中。
3随着物体增多，树不断分裂
4.物体移动时，更新所在区域
5.检测碰撞时，找到这个物体可能碰撞的其余物体，四叉树递归
6.根据物体标签再进一步筛选可碰撞的list
7.碰撞检测.
总结：
1.写代码之前不设计，整个实现过程很慢，很浪费时间，如果在前***期设计规划一下，会很快的实现***。
2.数学呀！数学！
3.代码写完要优化，或者写的时候就要考虑到优化。我一直不信邪，一直被告诫c#和lua相互传递会很浪费效率，我就不以为意。直到500个碰撞体一起检测那一刹那，我的帧率快爆了
就一个get_position就这么酸爽！
Entity通过Proto数据创建碰撞体，不要访问GameObject，碰撞体有自身相对的长宽高数据，再根据LogicTransform的Position，Rotation算出对应的顶点
相机也有与GameObject位置交互的地方，后续考虑还是得挪回到c#那里写，方案待定
