判断线段与长方体是否相交,使用C++
时间: 2023-07-31 08:04:57 浏览: 137
判断线段与长方体是否相交可以通过以下步骤来实现:
1. 判断线段两个端点是否在长方体中。
2. 如果线段两个端点都在长方体中,则线段与长方体相交。
3. 如果线段两个端点都不在长方体中,则判断线段是否与长方体的六个面有交点。
以下是C++实现代码:
```c++
struct Point {
double x, y, z;
};
struct Line {
Point start, end;
};
struct Cuboid {
Point min_point, max_point;
};
bool isPointInCuboid(Point p, Cuboid c) {
return (p.x >= c.min_point.x && p.x <= c.max_point.x &&
p.y >= c.min_point.y && p.y <= c.max_point.y &&
p.z >= c.min_point.z && p.z <= c.max_point.z);
}
bool isLineInCuboid(Line l, Cuboid c) {
return (isPointInCuboid(l.start, c) && isPointInCuboid(l.end, c));
}
bool isLineIntersectCuboid(Line l, Cuboid c) {
if (isLineInCuboid(l, c)) {
return true;
}
// check intersection with each face of the cuboid
Point vertices[8] = {
{c.min_point.x, c.min_point.y, c.min_point.z},
{c.min_point.x, c.min_point.y, c.max_point.z},
{c.min_point.x, c.max_point.y, c.min_point.z},
{c.min_point.x, c.max_point.y, c.max_point.z},
{c.max_point.x, c.min_point.y, c.min_point.z},
{c.max_point.x, c.min_point.y, c.max_point.z},
{c.max_point.x, c.max_point.y, c.min_point.z},
{c.max_point.x, c.max_point.y, c.max_point.z}
};
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
// check if line intersects with face
Point p1 = vertices[cube_edges[i][0]];
Point p2 = vertices[cube_edges[i][1]];
if (isLineIntersectPlane(l, p1, p2)) {
// check if intersection point is inside the face
Point intersection_point = getLinePlaneIntersectionPoint(l, p1, p2);
if (isPointInRectangle(intersection_point, p1, p2, c)) {
return true;
}
}
}
return false;
}
```
其中,`isPointInCuboid`用于判断一个点是否在长方体中,`isLineInCuboid`用于判断线段两个端点是否都在长方体中,`isLineIntersectCuboid`用于判断线段是否与长方体相交。在`isLineIntersectCuboid`中,我们首先判断线段两个端点是否都在长方体中,如果是,则线段与长方体相交;否则,我们依次检查线段是否与长方体的六个面相交。对于每个面,我们先判断线段是否与该平面相交,如果相交,则再判断交点是否在该面内部。如果至少有一个面与线段相交,则线段与长方体相交。
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