粒子从球形边界3D反弹

Question

这很奇怪，但是我找不到任何清晰的算法来反弹3D空间中的球面边界。

例如，我有一个在空心球内具有任意速度的粒子。这个粒子没有任何形状/物体，只有一个点坐标。

当粒子撞击边缘时（与球体原点的距离大于球体半径），必须找到一个平面，然后从该平面计算反射角。

但是，也许还有另一种方法？

Answer 1

扩大我的评论：

让 P 为粒子位置， V 为粒子速度，并以 C 为圆心。

然后：

1. 计算切线法线： N =（C-P）/ | C-P |
2. 计算速度的正态分量： Vn = N·V
3. 确保其向内指向：如果（Vn <0），则V + = 2 * Vn * N

您可以重新排列以消除平方根：

1. N = C-P
2. Vn = N·V
3. 如果（Vn <0），则V + = 2 * Vn * N / | N |²