在光线平面相交之前选择边界框的相关平面

Question

我正在跟踪需要测试它们是否位于立方体/边界框内部或外部的对象。如果它们在外面，我会进行射线平面相交来计算立方体平面之一上的点。射线从盒子的中心开始，指向对象。该平面是构成立方体的 6 个平面之一。

我想避免的是我一直在 6 个平面中的每一个上测试光线平面相交。所以我想我会很聪明，首先计算每个平面法线和光线之间的点积。然后选择角度最小（最接近 1）的那个。

这只能起到一半作用。在某些位置，当对象与其中一个平面对齐时，我的函数会选择错误的平面。大多数时候它都有效，我想知道为什么会这样。我认为我的方法一定有根本性的错误。

这是我定义的平面，每个平面都有一个标签。坐标系的 0,0,0 是立方体的一个角。

planes = {
    xnear = { normal = {1, 0, 0}, d = 0 },
    xfar = { normal = {-1, 0, 0}, d = cubeSize.x },
    ynear = { normal = {0, 1, 0}, d = 0 },
    yfar = { normal = {0, -1, 0}, d = cubeSize.y },
    znear = { normal = {0, 0, 1}, d = 0 },
    zfar = { normal = {0, 0, -1}, d = cubeSize.z }, 
}

然后我使用以下函数：

-- Determine what plane to use for collision testing. The angle is calculated
-- between the plane normal and the direction of the ray
function whatPlane(pos)
local direction = vec3.sub(cubeCenter, pos)
local result
local max = -1
for label, plane in pairs(planes) do
    local dotproduct = vec3.dot(plane.normal, direction)
    if dotproduct > max then
        max = dotproduct
        result = label
    end
end
return result
end

我在这里缺少什么？

我想我可以在每个平面上进行碰撞测试，然后选择最接近立方体中心的点，但这似乎是一种浪费。

Answer 1

如果立方体确实是立方体，即所有尺寸都相同（并且仅适用于位于正多面体中心的情况），那么您的论点就没有问题。但看起来每个轴都有不同的尺寸。

如果一个长度相当小（想象一个非常薄的盒子），无论您朝哪个方向看，几乎在任何情况下您都会碰到那些大平面，而几乎不会碰到薄边。

如果您按盒子的确切长度缩放方向，则可以对此进行补偿。即，您使用 direction/(cubeSize.x,cubeSize.y,cubeSize.z) 而不是 direction ，其中通过坐标进行划分。

另一条评论：请注意，比较工作正常，即使在非标准化方向上也是如此，但如果您保持点积非标准化，则可能会在其他方面遇到问题。