地形对象碰撞检测

Question

我在过去几年里编写了自己的3D游戏引擎，并希望将其用于游戏。

我偶然发现了以下问题：

我的游戏中有多架飞机，但我们可以谈谈一架飞机。 当然，飞机无法潜入地面并在地形下飞行。 因此，我需要实现能够检测飞机/喷气机与地面之间碰撞的东西。

给出的信息如下：

1. 地形网格[二维数组;根据x，z坐标存储高度]
2. 我的飞机的Hitbox（它与我的飞机一起移动，因此界限等都已计算并给出）

关于hitboxes： 我想知道使用哪种方法。在性能方面最好的一个似乎是具有不同半径的简单球体。

关于地面：从图形上看，地面被细分为三角形：

所以我现在需要的是最佳类型的hitbox（球体，AABB，...）和最有效的计算。

我的尝试是获取每个周围的三角形并计算从那个三角形到我的hitbox球体的每个中心的距离。如果距离小于半径，则表示已成功检测到碰撞。但是当我的飞机上有多达10/20的球体并且要检查100个三角形时，需要花费很多时间。

另一种尝试是从每个hitbox球体获得到地面的垂直距离。这个需要较少的计算，但在接近陡峭的表面时会失败。

如果有人能帮我实现有效版本的飞机/地形碰撞检测，我会很高兴：）

Answer 1

1. 渲染地形

   您可以尝试liner depth buffer来提高准确性。

2. 读深度纹理

   您可以将glReadPixels与GL_DEPTH_COMPONENT和GL_FLOAT一起使用。这会将深度缓冲区复制到 CPU 侧内存中。所以现在你也可以在 CPU 方面进行碰撞，或者在视图中进行任何与地面相关的计算......

3. 将深度缓冲区用作纹理

   然后将{strong> GPU 复制回glTexImage2D。我知道这很慢（但很可能比你当前的碰撞计算速度快得多。如果你不使用 Intel HD Graphics 你可以改为＃2，＃3 FBO深度将深度缓冲直接渲染到纹理。但在英特尔，这不能可靠地（或根本不）。

4. 现在使用GLSL

   渲染您的对象（屏幕外）

   内部片段着色器只是将渲染位置与深度（作为纹理附加）进行比较。如果波纹管在某处输出碰撞。如果在计算着色器中完成，则可以将结果存储在某些纹理中。或者你可以使用一些附件或 FBO 。

   如果您无法使用 FBO ，您可以使用特定颜色编码的碰撞渲染到“屏幕”。然后用glReadPixels读取它并扫描它以处理你在 CPU 方面的碰撞逻辑......

   不要在此传递中写入深度缓冲区！并且也不要使用CULL_FACE因为它可能会错过对象背面的某些碰撞。

5. 现在正常渲染对象

   如果你没有在＃4 中渲染，或者你将碰撞编码到屏幕缓冲区，你需要覆盖/渲染这些东西。否则，不需要此步骤。但是碰撞检测后的渲染是很好的，因为在碰撞的情况下，你很可能会改变对象的位置/方向/网格，而且已经渲染的对象可能会阻碍被改变的对象。

<强> [注释]

在 CPU 和 GPU 之间复制图像的速度很慢，因此请使用 FBO 并渲染到纹理，如果可以的话。

如果您不熟悉多次传递渲染，请参阅一些QA获取灵感：

• OpenGL Scale Single Pixel Line
• Render filled complex polygons with large number of vertices with OpenGL

这只适用于视图...但你可以做只是碰撞渲染传递（每个对象）。使用相机设置渲染从上到下（鸟眼）查看并仅覆盖对象周围的区域...此外，您不需要太大的分辨率，因此它应该相对较快...所以您可以将屏幕划分为正方形区域（使用glViewport）在单帧中测试更多对象，以尽可能地减少同步时间减速（使用较少的glReadPixel次调用）。此外，您不需要任何顶点颜色或纹理。