Java最近的交叉点

Question

我正在制作我正在制作的游戏中实施raycaster，我遇到了一个非常棘手的问题。我有一个玩家（黑点），我需要为玩家找到最近的交点。在下图中，箭头指向我需要的交叉点。

我想我想说的是我需要一个像这样的函数：

// Each line would take in 2 map values for it's 2 points
// In turn, the map would have to have an even number of points

public Point getNearestIntersection(int playerX, int playerY, int lineDir, Point[] map) {
    // whatever goes here
}

我将不得不每帧做约50次，大约100行。如果可能的话，我希望至少得到40 fps ...即使我把它分成线程，我仍然觉得它会导致很多延迟。

Answer 1

班级Point有一个名为distance的方法，用于计算两个点的距离。然后你可以循环所有点以获得最近的点。可能是这样的：

Point currentNearestIntersection;
double smallestDistance;

for (Point inter : intersections) {
    double distance = player.distance(inter );
    if (distance < smallestDistance) {
        currentNearestIntersection= inter;
        smallestDistance = distance;
    }
}

Answer 2

轴/线交叉实际上正在解决：

p(t)=p0+dp*t
q(u)=q0+(q1-q0)*u
p(t)=q(u)
t=? u=? 

其中：

• p0是您的光线起点（矢量）
• dp是光线方向（矢量）
• q0,q1是行端点（向量）
• p(t),q(u)是轴上的点，行
• t,u是行参数（标量）

这是2个线性方程组的简单系统（但在向量中）所以它导致N个解，其中N是问题的维数，因此选择不被零除的那个......有效的结果是if：

• t>=0和u=<0.0,1.0>

如果您使用单位dp向量作为光线方向，那么从计算轴与线之间的交点时，t参数与光线起点直接相距。所以你可以直接使用它......

如果你需要加速交叉点计算，请参阅

• brute force line/line intersection with area subdivision

而不是记住所有交叉点，而不是存储最小但非负的t ......

<强> [注释]

如果您将某些线条作为网格，那么您可以使用 DDA 算法更快地计算并使用实线/线交叉仅用于不规则的休息...这样的好例子是Wolfenstein伪3D raycaster问题，如this