Ogre碰撞检测，精确到物体网格三角面

Ogre碰撞检测，精确到物体网格三角面

(2010-06-11 19:14:27)

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标签： 杂谈

分类： MSN搬家

    我们课程的期末项目是做一个蚊子吸血的三维游戏。由于蚊子的体积很小，并且蚊子需要在三维场景中穿梭飞行。因此常规的模型包围盒检测便显得有些不足。例如，场景中有一个台灯，从模型的包围盒看，台灯是一个长方体，如果按照这样来做碰撞检测，那么蚊子便无法从台灯的长长的弧形躯干形成的拱桥洞中飞过去，尽管看起来蚊子确实没有撞到台灯。这在现实中是让人无法接受的。

    我曾经尝试了几种方法，一种是用从蚊子出发的指向各个方向的几条射线来检测碰撞，另一种是用一个球体包围蚊子，然后检测球体中的物体个数来检测碰撞。但最终都失败了，其本质的原因还是因为，这些碰撞只能检测到和模型包围盒的交点。

    看来，必须要寻找更好的解决方案。

    很幸运，我找到一个第三方的开源库，叫做  Minimal Ogre Collision  。可以在http://www.ogre3d.org/wiki/index.php/Minimal_Ogre_Collision上找到它。

    我决定把其中最核心的一段代码挑出来，详细解读。

//ray，求交射线；result,与模型面片的交点；target，相交物体；closest_distance，距离最近交点的距离；queryMask，碰撞检测掩码

bool CollisionTools::raycast(const Ogre::Ray &ray, Ogre::Vector3 &result,Ogre::MovableObject* &target,float &closest_distance, const Ogre::uint32 queryMask)
{
 target = NULL;

    // 测试射线是否有效
    if (mRaySceneQuery != NULL)
    {
        // 创建一个射线查询

  mRaySceneQuery->setRay(ray);
  mRaySceneQuery->setSortByDistance(true);//查询结果按距离排序
  mRaySceneQuery->setQueryMask(queryMask);//设置掩码
        // 执行查询
        if (mRaySceneQuery->execute().size() <= 0)
        {

            return (false);
        }
    }
    else
    {
        //LOG_ERROR << "Cannot raycast without RaySceneQuery instance" << ENDLOG;
        return (false);
    }

    // 注意哦，到这里我们已经得到一系列按照包围盒检测到的模型了.
    // 我们要找到第一个相交的物体.
    // 这就意味着我们不必去检测后面的物体了，这样大大节省了时间
    // 但是很遗憾，我们不得不遍历每一个物体的三角面，听起来是多么痛苦，必须得忍
    // 
    //初始化最小距离为-1
 closest_distance = -1.0f;
    Ogre::Vector3 closest_result;
    Ogre::RaySceneQueryResult &query_result = mRaySceneQuery->getLastResults();//取回刚才查询的结果，因为之前并没有保存
    for (size_t qr_idx = 0; qr_idx < query_result.size(); qr_idx++)
    {
        // 如果下一个碰撞物体比这个还远，当然要无视啦        

        if ((closest_distance >= 0.0f) &&
            (closest_distance < query_result[qr_idx].distance))
        {
            break;
        }

        // 我们只关心碰撞的东西是个物体

        if ((query_result[qr_idx].movable != NULL)  &&
            (query_result[qr_idx].movable->getMovableType().compare("Entity") == 0))
        {
            // 取得被碰撞的物体

            Ogre::MovableObject *pentity = static_cast<Ogre::MovableObject*>(query_result[qr_idx].movable);

            // 顶点是顶点，索引是索引，不着急，往下看
            size_t vertex_count;
            size_t index_count;
            Ogre::Vector3 *vertices;
            Ogre::uint32 *indices;

            // 下面的函数得到模型的详细信息
   GetMeshInformation(((Ogre::Entity*)pentity)->getMesh(), vertex_count, vertices, index_count, indices,
                              pentity->getParentNode()->_getDerivedPosition(),
                              pentity->getParentNode()->_getDerivedOrientation(),
                              pentity->getParentNode()->_getDerivedScale());

            // 再次注意了，下面求每一个三角面的交点，同样记录最近点

            bool new_closest_found = false;
            for (size_t i = 0; i < index_count; i += 3)
            {
                // 下面的函数求一条射线与三角面的交点，返回一个pair，《是否相交，距离交点距离》
                std::pair<bool, Ogre::Real> hit = Ogre::Math::intersects(ray, vertices[indices[i]],
                    vertices[indices[i+1]], vertices[indices[i+2]], true, false);//知道索引干嘛用的了吧，索引乃顶点之索引也

                // 如果碰撞，检查是否是当前最小距离
                if (hit.first)
                {
                    if ((closest_distance < 0.0f) ||
                        (hit.second < closest_distance))
                    {
                        // 如果是则更新
                        closest_distance = hit.second;
                        new_closest_found = true;
                    }
                }
            }

   // 释放刚才申请的内存，这种东西当然是在写申请的时候就要成对编写的了，正如同时写下{}

            delete[] vertices;
            delete[] indices;

            //如果找到新的点，不要忘了更新相应信息
            if (new_closest_found)
            {
                target = pentity;
                closest_result = ray.getPoint(closest_distance);//最近点的计算，简单的线性方程
            }
        }
    }

    // 返回结果

    if (closest_distance >= 0.0f)
    {
        // 成功了

        result = closest_result;
        return (true);
    }
    else
    {
        //失败了

        return (false);
    }
}