Python 实现 GJK 碰撞检测算法
当然,我可以帮你实现 GJK 算法。下面是使用 Python 编写的 GJK 算法示例:
import numpy as np
def support(a, b, direction):
return np.argmax(np.dot(a - b, direction))
def gjk_collision_detection(a, b):
# 初始搜索方向
direction = np.array([1, 0])
# a, b 的初始支撑点
support_a = support(a, b, direction)
support_b = support(b, a, -direction)
# 搜索路径
simplex = [b[support_b] - a[support_a]]
while True:
direction = perpendicular(simplex)
support_a = support(a, b, direction)
support_b = support(b, a, -direction)
support_point = b[support_b] - a[support_a]
# 检查是否有相交点
if np.dot(support_point, direction) < 0:
return False
# 添加支持点到 simplex
simplex.append(support_point)
if do_simplex(simplex, direction):
# 有交点
return True
def do_simplex(simplex, direction):
a, b, c, d = simplex[-4:]
# 检查 triangle 的前面
if np.cross(b - a, c - a) > 0:
simplex.remove(d) # 移除 d 点
direction = perpendicular(c - a) # 设置新方向
else:
# 检查 triangle 的左边
if np.cross(c - a, d - a) > 0:
simplex.remove(b) # 移除 b 点
direction = perpendicular(d - a) # 设置新方向
else:
# 检查 triangle 的右边
if np.cross(d - a, b - a) > 0:
simplex.remove(c) # 移除 c 点
direction = perpendicular(b - a) # 设置新方向
else:
# 找到了原点,说明相交
return True
# 继续搜索
return False
def perpendicular(v):
if v[0] == 0:
return np.array([1, 0])
else:
return np.array([-v[1], v[0]])
# 示例用法
a = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 1]])
b = np.array([[2, 0], [1, 1], [2, 1]])
if gjk_collision_detection(a, b):
print('两个多边形相交')
else:
print('两个多边形不相交')
以上是一个简单的 GJK 算法实现示例,可以检测两个多边形是否相交。请注意,这只是一个基本的实现,并不考虑所有可能的边界情况。您可以根据需要对其进行扩展和修改。
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