旋转后的两个矩形怎样用投影判断是否分开:规则练习第02例
两个物体的横向范围重叠,并不表示旋转后的形状一定碰到。对于矩形,可以在双方边的法线方向上分别观察投影;找到一个分开的方向,就能排除相交。
本例矩形由中心和两条互相垂直的半边向量组成,四角是中心加减这两条向量。对每条半边取垂直向量作为轴,把所有角点与轴做点积得到投影区间。要求所有轴的区间都有严格正长度重叠,边或角仅仅接触不算进入。
本例输入与约定
六组互相独立的矩形比较。下表中心及半边向量格式均为横、纵坐标。
完整计算记录
第1组输入:[{'center': [8, 8], 'u': [4, -3], 'v': [9, 12]}, {'center': [7, 6], 'u': [12, -9], 'v': [6, 8]}] 各轴投影与正重叠:[[[3, 4], [[-19, 131], [-5, 95]], True], [[-12, 9], [[-99, 51], [-255, 195]], True], [[9, 12], [[-57, 393], [-15, 285]], True], [[-8, 6], [[-66, 34], [-170, 130]], True]] 内部相交:True 第2组输入:[{'center': [-1, -10], 'u': [1, 0], 'v': [0, 1]}, {'center': [4, 2], 'u': [2, 0], 'v': [0, 2]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 1], [[-11, -9], [0, 4]], False], [[-1, 0], [[0, 2], [-6, -2]], False], [[0, 2], [[-22, -18], [0, 8]], False], [[-2, 0], [[0, 4], [-12, -4]], False]] 内部相交:False 第3组输入:[{'center': [-9, -10], 'u': [4, -3], 'v': [9, 12]}, {'center': [-7, 2], 'u': [3, 0], 'v': [0, 1]}] 各轴投影与正重叠:[[[3, 4], [[-142, 8], [-26, 0]], True], [[-12, 9], [[-57, 93], [57, 147]], True], [[0, 3], [[-75, 15], [3, 9]], True], [[-1, 0], [[-4, 22], [4, 10]], True]] 内部相交:True 第4组输入:[{'center': [-8, -3], 'u': [4, -3], 'v': [6, 8]}, {'center': [-8, -4], 'u': [1, 0], 'v': [0, 1]}] 各轴投影与正重叠:[[[3, 4], [[-86, 14], [-47, -33]], True], [[-8, 6], [[-4, 96], [26, 54]], True], [[0, 1], [[-14, 8], [-5, -3]], True], [[-1, 0], [[-2, 18], [7, 9]], True]] 内部相交:True 第5组输入:[{'center': [4, -1], 'u': [1, 0], 'v': [0, 1]}, {'center': [6, -4], 'u': [1, 0], 'v': [0, 3]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 1], [[-2, 0], [-7, -1]], True], [[-1, 0], [[-5, -3], [-7, -5]], False], [[0, 1], [[-2, 0], [-7, -1]], True], [[-3, 0], [[-15, -9], [-21, -15]], False]] 内部相交:False 第6组输入:[{'center': [-3, -1], 'u': [2, 0], 'v': [0, 2]}, {'center': [-1, 0], 'u': [8, -6], 'v': [9, 12]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 2], [[-6, 2], [-36, 36]], True], [[-2, 0], [[2, 10], [-32, 36]], True], [[6, 8], [[-54, 2], [-156, 144]], True], [[-12, 9], [[-15, 69], [-138, 162]], True]] 内部相交:True表中编号仅用于识别本例的元素。读取一个结果时,应先核对它对应的输入、处理顺序和边界约定;布尔值表示条件是否成立,空集合表示没有符合要求的对象,不应把这些字段混成同一种数值。
复核方法与适用范围
轴向量不用单位化,因为同一轴上双方投影会乘同一个正尺度。要检查双方提供的全部方向,不能只取一个矩形的方向;相同轴重复检查不会改变结论。
这里适用于非退化凸矩形,没有旋转扫掠和时间维度。一次检查只描述当前姿态,快速运动中的穿越仍需额外处理;表中布尔结果也不提供应把物体向哪边推出的完整响应。
练习时可以先独立计算最前面的一步,再检查最后的整体不变量。若结论不同,应保留各步记录,定位第一处差异;只调整最终数字会掩盖规则理解上的问题。改变输入后也要重新演算,而不是照抄这一例的输出。
