如何确定矩形的哪一侧与圆相撞

Question

在您指出此问题还有其他答案之前，我已经查看了此问题或类似问题的大多数其他答案（如果不是全部），但我还没有找到我需要的解决方案。

基本上我想做的就是当圆/球与矩形碰撞时，我想确定碰撞发生在矩形的哪一侧。我想找出这一点，以便我可以执行更现实的物理，例如如果球击中矩形的顶部，则仅反转它的 Y 速度...而不是两者。

我尝试比较球和矩形的 X 和 Y 位置，甚至它们的两个边界框的位置...测试即使球框的底部与矩形顶部相交...使用'如果 ball.boundingBox.Bottom >= rectangle.boundingBox.Top'。

我附上了一张图片来显示我想要实现的目标......以防它有点混乱，因为它没有详细说明......如果球进来，看起来像 v 的红色是路径从一方面来说，我希望撞击时的运动以相反的方式行进，但这取决于矩形的一侧，我必须改变球速度的哪个分量......

仅供参考，我也看过向量归一化...我以前没有使用过，如果可以使用这个解决，请原谅我...

非常感谢阅读

编辑，因为我很匆忙，我使用了不同的图像......这仍然显示了我试图实现的行为，因为图表上显示的物理是我希望球在碰撞时的行为与对方... 图片链接：http://codeincomplete.com/posts/2011/6/12/collision_detection_in_breakout/bounce2.v283.png

Answer 1

此代码可能比您需要的更全面，并且可以根据您的需要进行重构，但它是一个完整的答案，并且可以灵活地与移动边界矩形和移动圆一起使用。

这是一个图形，可以直观地帮助代码正在执行的操作。 红色圆圈与黑色矩形相交。想象两条穿过对角的假想线。如果你知道圆在 2 条线的哪一边，你就可以推断出碰撞的边缘。

首先声明类作用域私有成员

Rectangle CollisionBoxRect;
Rectangle circleRect;
Dictionary<string, Vector2> corners;

在您移动圆并设置其位置和潜在相交框的位置后的更新中，它会进行基本检查以查看圆的边界矩形是否与块的边界矩形有关。如果是这样，它会根据圆与矩形的哪一侧碰撞，以适当的碰撞法线改变球的速度。

if (CollisionBoxRect.Intersects(circleRect))
{
     ballVelocity = Vector2.Reflect(ballVelocity, GetCollisionNormal(CollisionBoxRect));
}

以下方法支持获取正确的一面（实际上是正常的）。其中一些方法可以在初始化阶段执行一次，如果它们永远不会改变（如 get corners 方法）；

private Vector2 GetCollisionNormal(Rectangle boxBeingIntersected)
{
    getCorners(boxBeingIntersected);
    bool isAboveAC = isOnUpperSideOfLine(corners["bottomRight"], corners["topLeft"], getBallCenter());
    bool isAboveDB = isOnUpperSideOfLine( corners["topRight"], corners["bottomLeft"], getBallCenter());

    if (isAboveAC)
    {
        if (isAboveDB)
        {
            //top edge has intersected
            return -Vector2.UnitY;
        }
        else
        {
            //right edge intersected
            return Vector2.UnitX;
        }
    }
    else
    {
        if (isAboveDB)
        {
            //left edge has intersected
            return -Vector2.UnitX;
        }
        else
        {
            //bottom edge intersected
            return Vector2.UnitY;
        }
    }
}

---

public bool isOnUpperSideOfLine(Vector2 corner1, Vector2 oppositeCorner, Vector2 ballCenter)
{
    return ((oppositeCorner.X - corner1.X) * (ballCenter.Y - corner1.Y) - (oppositeCorner.Y - corner1.Y) * (ballCenter.X - corner1.X)) > 0;
}

---

private Vector2 getBallCenter()
{
    return new Vector2(circleRect.Location.X + circleRect.Width / 2, circleRect.Location.Y + circleRect.Height / 2);
}

---

private void getCorners(Rectangle boxToGetFrom)
{
    corners.Clear();
    Vector2 tl = new Vector2(boxToGetFrom.X, boxToGetFrom.Y);
    Vector2 tr = new Vector2(boxToGetFrom.X + boxToGetFrom.Width, boxToGetFrom.Y);
    Vector2 br = new Vector2(boxToGetFrom.X + boxToGetFrom.Width, boxToGetFrom.Y + boxToGetFrom.Height);
    Vector2 bl = new Vector2(boxToGetFrom.X, boxToGetFrom.Y + boxToGetFrom.Height);
    corners.Add("topLeft", tl);
    corners.Add("topRight", tr);
    corners.Add("bottomRight", br);
    corners.Add("bottomLeft", bl);
}