three.js使用Raycaster实现3D碰撞检测详解

"了解和使用three.js的射线Raycaster进行碰撞检测" 在计算机图形学中，碰撞检测是一项关键的技术，特别是在交互式应用和游戏开发中。Three.js，一个流行的JavaScript库，提供了强大的工具来实现这一功能，即Raycaster类。Raycaster允许我们在3D场景中检测对象之间的碰撞，这对于实现用户交互、物体运动限制等至关重要。 Raycaster类是Three.js中的核心组件，用于在3D空间中发射虚拟的射线，并检测这些射线与场景中物体的交点。它通过构造函数初始化，接收四个参数： 1. `origin` - 射线的起点，通常是一个三维向量，表示射线的起始位置。 2. `direction` - 射线的方向，也是一个归一化的三维向量，决定了射线的行进方向。 3. `near` - 确定射线的近裁剪面，所有返回的交点必须在这个距离之外。默认值为0，不允许为负。 4. `far` - 确定射线的远裁剪面，所有返回的交点必须在这个距离之内。默认值为正无穷，但不能小于`near`。 在进行碰撞检测时，我们可以设置Raycaster的起点为某个物体的中心，方向根据需要指向可能的碰撞目标。使用`Raycaster.intersectObject`或`Raycaster.intersectObjects`方法，可以检测射线与单个物体或一组物体的交点。这两个方法会返回一个按距离排序的交点数组，最近的交点排在前面。 例如，假设我们有一个移动的立方体（movingCube），并且想要检测它是否与其他物体发生碰撞，我们可以这样做： ```javascript var raycaster = new THREE.Raycaster(); var mouse = new THREE.Vector2(); // 假设已经设置了鼠标坐标 raycaster.setFromCamera(mouse, camera); // 设置射线起点和方向，基于相机视角 var intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children, true); // 检测与场景中所有对象的碰撞，包括子对象 if (intersects.length > 0) { var firstIntersection = intersects[0]; // 最近的交点 if (firstIntersection.object !== movingCube) { // 如果不是移动立方体自身 // 处理碰撞逻辑，如改变移动立方体的运动方向或状态 } } ``` 为了提高碰撞检测的准确性，我们可能需要调整物体的几何细分（geometry.segments），增加更多的顶点来创建更精细的模型。不过，这也会增加计算负担，因此需要在性能和精度之间找到平衡。 Raycaster是Three.js中实现3D空间碰撞检测的重要工具，通过合理设置和使用，我们可以创建出丰富的交互式3D场景。无论是检测用户点击、物体碰撞，还是实现复杂的物理模拟，Raycaster都能提供坚实的支持。