Question

我有一个物体，它面向一个特定的方向（例如）45度视野和极限视野范围。我已完成所有初始检查（四叉树节点和距离），但现在我需要检查特定对象是否在该视锥内（在这种情况下，如果我们可以看到它，则决定仅跟随该对象）。

除了为Direction - (FieldOfView / 2)到Direction + (FieldOfView / 2)的每个学位投射一条光线（我现在正在这样做而且很可怕），进行这种可见性检查的最佳方法是什么？

Answer 1

我曾经在视频游戏行业工作，我可以说每帧都像arccos这样的触发功能并不理想。相反，您预先计算锥体角度的余弦值：

float cos_angle = cos(PI/4); // 45 degrees, for example

然后，通过将该点与锥体的点积相比较，您可以快速检查每个帧是否落入该锥体内。

vector test_point_vector = normalize(test_point_loc - cone_origin);
float dot_product = dot(normalized_cone_vector, text_point_vector);
bool inside_code = dot_product > cos_angle;

没有触发功能，只有一些乘法，除法和加法。大多数游戏引擎都有一个优化的矢量normalize（）函数。

这是因为这个等式：

A · B = |A| * |B| * cos(Θ)

如果对矢量进行归一化（A - > An），则简化等式：

An · Bn = cos(Θ)

Answer 2

计算视图方向（理解为矢量）与从您开始并在对象处结束的矢量之间的角度。如果它属于FieldOfView / 2，则可以查看该对象。

这个角度是：

arccos(scalarProduct(viewDirection, (object - you)) / (norm(viewDirection)*norm(object - you))).

Answer 3

获取观察者的标题向量与从观察者到目标的向量之间的角度。如果该角度小于（FieldOfView / 2），则目标位于查看者的视野中。

如果你的向量是2d或3d，这将以相同的方式工作。（在3D中，如果你有视锥体而不是锥体，那么你需要将角度分成两个部分。）你只需要找到两个矢量之间的角度。

如果要测试大于单个点的目标，则每个目标需要多个点，例如边界框的角。如果从观察者到任何这些点的矢量在视野内给出一个角度，那么该框的那个角是可见的。

Answer 4

如果你正在做3D并且可以将视角范围定义为平截头体，那么你可以使用类似于Frustrum Culling技术的东西。

Answer 5

已经有了很好的答案，但我只想给你一个Wolfire博客的链接，他们最近开始了一个以“视野”方程为例的代数系列。 Go read it，写得好而且容易。

如何检查一个游戏对象是否可以看到另一个游戏对象？

5 个答案: