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OSG碰撞检测
碰撞检测涉及到虚拟仿真的各个方面，这里我主要介绍两方面的应用：
一 判断摄像机是否与前面的物体相撞
基本原理如下图：
首先确定摄像机的旧位置和新位置（此处的新位置是假设前方没有障碍物所行进到的新位置），然后利用两点创建一条线段，然后判断这条线段与模型是否有交点，如果存在交点，则取交点作为新位置（或者取交点稍前面的一点作为新位置）。
二 摄像机按照地形来进行漫游：
如果不进行碰撞检测的话，可能会出现一下两种情况：
第一种情况，摄像机穿地形而过：
第二种情况, 摄像机处于悬空状态
对于第一种情况，摄像机肯定会与地形发生碰撞，但检测到碰撞之后，摄像机到达的位置
是否位于地形法线上方的合适高度，需要进行另一次碰撞检测，如下图所示：
绿色代表摄像机移动到的最终位置，从而保证了摄像机与地形之间的高度是固定的。
对于第二种情况，可能在第一种情况的碰撞检测中检测不到碰撞，那么需要进行在一次碰撞检测，
绿色代表摄像机移动到的最终位置，从而保证了摄像机与地形之间的高度是固定的。
三 重要的类和函数
osg::LineSegmen
表示一个线段的类，包括一个起点和一个终点
osgUtil::IntersectVisiotr
接受线段的类，用于判别与节点的交集。
其中的函数addLineSegment(line.get())用来添加一条线段到列表当中
osgUtil::IntersectVisitor::HitList
可以得到相交点的具体位置，从而计算出距离
四 代码示例
bool DriveManipulator::calcMovement()
{
//如果少于两个事件则返回错误
if (_ga_t0.get()==NULL || _ga_t1.get()==NULL) return false;
double dt = _ga_t0->getTime()-_ga_t1->getTime();
if (dt<0.0f)
{
notify(INFO) << "warning dt = "<<dt<< std::endl;
dt = 0.0f;
}
switch(_speedMode)
{
case(USE_MOUSE_Y_FOR_SPEED):
{//切换到鼠标上下控制速度模式
double dy = _ga_t0->getYnormalized();
_velocity = _modelScale*0.2f*dy;
break;
}
case(USE_MOUSE_BUTTONS_FOR_SPEED):
{//切换到鼠标按键控制速度模式
unsigned int buttonMask = _ga_t1->getButtonMask();
if (buttonMask==GUIEventAdapter::LEFT_MOUSE_BUTTON)
{ //左键加速
_velocity += dt*_modelScale*0.01;
}
else if (buttonMask==GUIEventAdapter::MIDDLE_MOUSE_BUTTON ||
buttonMask==(GUIEventAdapter::LEFT_MOUSE_BUTTON|GUIEventAdapter::RIGHT_MOUSE_BUTTON))
{ //中键停止
_velocity = 0.0;
}
else if (buttonMask==GUIEventAdapter::RIGHT_MOUSE_BUTTON)
{ //右键减速
_velocity -= dt*_modelScale*0.01;
}
break;
}
}
osg::CoordinateFrame cf=getCoordinateFrame(_eye);
osg::Matrix rotation_matrix;
rotation_matrix.makeRotate(_rotation);
osg::Vec3d up = osg::Vec3d(0.0,1.0,0.0) * rotation_matrix;
osg::Vec3d lv = osg::Vec3d(0.0,0.0,-1.0) * rotation_matrix;
osg::Vec3d sv = osg::Vec3d(1.0,0.0,0.0) * rotation_matrix;
//旋转摄像机
double dx = _ga_t0->getXnormalized();
double yaw = -inDegrees(dx*50.0f*dt);
#ifdef KEYBOARD_PITCH
double pitch_delta = 0.5;
if (_pitchUpKeyPressed) _pitch += pitch_delta*dt;
if (_pitchDownKeyPressed) _pitch -= pitch_delta*dt;
#endif
#if defined(ABOSULTE_PITCH)
// abosolute pitch
double dy = _ga_t0->getYnormalized();
_pitch = -dy*0.5;
#elif defined(INCREMENTAL_PITCH)
// incremental pitch
double dy = _ga_t0->getYnormalized();
_pitch += dy*dt;
#endif
osg::Quat yaw_rotation;
yaw_rotation.makeRotate(yaw,up);
_rotation *= yaw_rotation;
rotation_matrix.makeRotate(_rotation);
sv = osg::Vec3d(1.0,0.0,0.0) * rotation_matrix;
if (fabs(_velocity*dt)>1e-8)
{
double distanceToMove = _velocity*dt;
double signedBuffer;
if (distanceToMove>=0.0) signedBuffer=_buffer;
else signedBuffer=-_buffer;
//检查前方是否有障碍物
osgUtil::IntersectVisitor iv;
iv.setTraversalMask(_intersectTraversalMask);
osg::ref_ptr<osg::LineSegment> segForward = new osg::LineSegment;
segForward->set(_eye,_eye+lv*(signedBuffer+distanceToMove));
iv.addLineSegment(segForward.get());
_node->accept(iv);
//如果检测到碰撞
if (iv.hits())
{
osgUtil::IntersectVisitor::HitList& hitList = iv.getHitList(segForward.get());
if (!hitList.empty())
{
// notify(INFO) << "Hit obstruction"<< std::endl;
//取得碰撞交点
osg::Vec3d ip = hitList.front().getWorldIntersectPoint();
//计算移动距离
distanceToMove = (ip-_eye).length()-_buffer;
_velocity = 0.0;
}
}
// 检查前进到的点是不是高于地形一个固定值
osg::Vec3d fp = _eye+lv*distanceToMove;
osg::Vec3d lfp = fp-up*_height*5;
iv.reset();
osg::ref_ptr<osg::LineSegment> segNormal = new osg::LineSegment;
segNormal->set(fp,lfp);
iv.addLineSegment(segNormal.get());
_node->accept(iv);
//第二次进行碰撞检测
if (iv.hits())
{
osgUtil::IntersectVisitor::HitList& hitList = iv.getHitList(segNormal.get());
if (!hitList.empty())
{
//notify(INFO) << "Hit terrain ok"<< std::endl;
osg::Vec3d ip = hitList.front().getWorldIntersectPoint();
osg::Vec3d np = hitList.front().getWorldIntersectNormal();
if (up*np>0.0) up = np;
else up = -np;
_eye = ip+up*_height;
lv = up^sv;
computePosition(_eye,_eye+lv,up);
return true;
}
}
//第二次没有检测到碰撞，那么进行第三次碰撞检测
osg::Vec3d dp = lfp;
dp -= getUpVector(cf)* (2*_modelScale);
iv.reset();
osg::ref_ptr<osg::LineSegment> segFall = new osg::LineSegment;
segFall->set(lfp,dp);
iv.addLineSegment(segFall.get());
_node->accept(iv);
if (iv.hits())
{
osgUtil::IntersectVisitor::HitList& hitList = iv.getHitList(segFall.get());
if (!hitList.empty())
{
//notify(INFO) << "Hit terrain on decent ok"<< std::endl;
osg::Vec3d ip = hitList.front().getWorldIntersectPoint();
osg::Vec3d np = hitList.front().getWorldIntersectNormal();
if (up*np>0.0) up = np;
else up = -np;
_eye = ip+up*_height;
lv = up^sv;
computePosition(_eye,_eye+lv,up);
return true;
}
}
lv *= (_velocity*dt);
_eye += lv;
}
return true;
}
五 小结
碰撞检测非常复杂，涉及包围体和相交检验等各方面的知识，上面只是碰撞检测最简单的应用。以上思想只是个人的分析，并未得到验证，细节也并未处理，希望各位大侠给与指导。
再分享一下我老师大神的人工智能教程吧。零基础！通俗易懂！风趣幽默！还带黄段子！希望你也加入到我们人工智能的队伍中来！https://blog.csdn.net/jiangjunshow