公司动态

旋转后的两个矩形怎样用投影判断是否分开:规则练习第01例

2026-11-09

两个物体的横向范围重叠,并不表示旋转后的形状一定碰到。对于矩形,可以在双方边的法线方向上分别观察投影;找到一个分开的方向,就能排除相交。

本例矩形由中心和两条互相垂直的半边向量组成,四角是中心加减这两条向量。对每条半边取垂直向量作为轴,把所有角点与轴做点积得到投影区间。要求所有轴的区间都有严格正长度重叠,边或角仅仅接触不算进入。

本例输入与约定

六组互相独立的矩形比较。下表中心及半边向量格式均为横、纵坐标。

完整计算记录

第1组输入:[{'center': [-9, -4], 'u': [3, 0], 'v': [0, 1]}, {'center': [2, 7], 'u': [4, -3], 'v': [6, 8]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 3], [[-15, -9], [-12, 54]], True], [[-1, 0], [[6, 12], [-12, 8]], True], [[3, 4], [[-56, -30], [-16, 84]], False], [[-8, 6], [[18, 78], [-24, 76]], True]] 内部相交:False 第2组输入:[{'center': [-10, -5], 'u': [4, -3], 'v': [9, 12]}, {'center': [10, 7], 'u': [6, 8], 'v': [-8, 6]}] 各轴投影与正重叠:[[[3, 4], [[-125, 25], [8, 108]], True], [[-12, 9], [[0, 150], [-207, 93]], True], [[-8, 6], [[0, 100], [-138, 62]], True], [[-6, -8], [[-50, 250], [-216, -16]], True]] 内部相交:True 第3组输入:[{'center': [6, -9], 'u': [6, 8], 'v': [-8, 6]}, {'center': [-3, -4], 'u': [4, -3], 'v': [3, 4]}] 各轴投影与正重叠:[[[-8, 6], [[-202, -2], [-50, 50]], True], [[-6, -8], [[-64, 136], [0, 100]], True], [[3, 4], [[-68, 32], [-50, 0]], True], [[-4, 3], [[-101, -1], [-25, 25]], True]] 内部相交:True 第4组输入:[{'center': [1, 9], 'u': [1, 0], 'v': [0, 1]}, {'center': [9, 6], 'u': [6, 8], 'v': [-4, 3]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 1], [[8, 10], [-5, 17]], True], [[-1, 0], [[-2, 0], [-19, 1]], True], [[-8, 6], [[32, 60], [-86, 14]], False], [[-3, -4], [[-46, -32], [-101, -1]], True]] 内部相交:False 第5组输入:[{'center': [9, 7], 'u': [1, 0], 'v': [0, 3]}, {'center': [7, 9], 'u': [1, 0], 'v': [0, 2]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 1], [[4, 10], [7, 11]], True], [[-3, 0], [[-30, -24], [-24, -18]], False], [[0, 1], [[4, 10], [7, 11]], True], [[-2, 0], [[-20, -16], [-16, -12]], False]] 内部相交:False 第6组输入:[{'center': [-4, 0], 'u': [6, 8], 'v': [-4, 3]}, {'center': [-9, 10], 'u': [6, 8], 'v': [-4, 3]}] 各轴投影与正重叠:[[[-8, 6], [[-18, 82], [82, 182]], False], [[-3, -4], [[-38, 62], [-63, 37]], True], [[-8, 6], [[-18, 82], [82, 182]], False], [[-3, -4], [[-38, 62], [-63, 37]], True]] 内部相交:False

表中编号仅用于识别本例的元素。读取一个结果时,应先核对它对应的输入、处理顺序和边界约定;布尔值表示条件是否成立,空集合表示没有符合要求的对象,不应把这些字段混成同一种数值。

复核方法与适用范围

轴向量不用单位化,因为同一轴上双方投影会乘同一个正尺度。要检查双方提供的全部方向,不能只取一个矩形的方向;相同轴重复检查不会改变结论。

这里适用于非退化凸矩形,没有旋转扫掠和时间维度。一次检查只描述当前姿态,快速运动中的穿越仍需额外处理;表中布尔结果也不提供应把物体向哪边推出的完整响应。

练习时可以先独立计算最前面的一步,再检查最后的整体不变量。若结论不同,应保留各步记录,定位第一处差异;只调整最终数字会掩盖规则理解上的问题。改变输入后也要重新演算,而不是照抄这一例的输出。