碰撞检测系列——多边形与多边形碰撞/相交

此文章是碰撞检测系列的第十五篇，多边形和多边形碰撞检测/相交，此系列主要包含了多种形状的碰撞/相交检测方法。

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碰撞/相交检测方法

多边形与多边形碰撞检测主要利用线与线碰撞/相交，检查一个多边形的任何一条边是否与另一个多边形的任何一条边碰撞/相交。再测试一个多边形是否完全在另一个多边形内部。

完整代码如下：

/**
 * 
 * @param {Array} p1 poly对象/多边形对象 结构[{x,y},{x,y},...]
 * @param {Array} p2 poly对象/多边形对象 结构[{x,y},{x,y},...]
 * @returns boolean
 */
function polygonPolygon(p1, p2) {
    // go through each of the vertices, plus the next vertex in the list
    let next = 0;
    for (let current = 0; current < p1.length; current++) { 
        // get next vertex in list
        // if we've hit the end, wrap around to 0
        next = current + 1;
        if (next == p1.length) next = 0;

        // get the Vectors at our current position
        // this makes our if statement a little cleaner
        let vc = p1[current];    // c for "current"
        let vn = p1[next];       // n for "next"

        // now we can use these two points (a line) to compare
        // to the other polygon's vertices using polyLine()
        let collision = this.polygonLine(p2,[vc,vn]);
        if (collision) return true;

        // optional: check if the 2nd polygon is INSIDE the first
        collision = this.polygonPoint(p1,p2[0]);
        if (collision) return true;
    }
    return false;
}

主要代码

在我的demo中，当点与矩形碰撞/相交改变固定圆的颜色，可以点上面预览进去试试。这里是部分核心代码，详细代码结构解析点击这里 这里主要是渲染和交互代码，设置baseShape绘制参数为polygon, drawOpt中是绘制多边形的顶点位置；设置cursorShape为polygon；还有必须配置的hitFunc函数

const init = readyInit({
	baseShape: "polygon",
	cursorShape: 'polygon',
	drawOpt: [{x:600,y:100},{x:800,y:100},{x:1000,y:300},{x:800,y:500},{x:600,y:500},{x:400,y:300}],
	hitFunc: (e, drawOpt) => {
		const { x, y } = e;
		const points = [
			{ x: x - 20, y: y - 20 },
			{ x: x + 40, y: y - 10 },
			{ x: x + 60, y: y + 20 },
			{ x: x - 20, y: y + 20 },
			{x: x - 40, y: y},
		]
		return hit.polygonPolygon(drawOpt,points)
	}
})

// 图形渲染以及交互
function check(opt) {
    const ctx = utils.getCtx();
    const canvas = ctx.canvas;
    const zoom = opt.zoom || 1;
    const width = canvas.width / zoom;
    const height = canvas.height / zoom;
    const cp = { x: Math.round(width / 2), y: Math.round(height / 2) }
    ctx.scale(zoom, zoom)
    // 基础图形的绘制参数准备开始
    const radius = opt.radius || 10;
    const baseShape = opt.baseShape || 'circle'
    let drawOpt = opt.drawOpt;;
    if (baseShape === 'circle') {
        drawOpt = {...cp, r:radius}
    } else if (baseShape === 'rect') {
        const w = opt.w || 400;
        const h = opt.h || 200;
        drawOpt = {x:(width - w) / 2, y:(height - h) / 2, w, h}
    }
    // 基础图形的绘制参数准备结束

    // 渲染方法
    function render(colliding) {
        utils.cleanCanvas(ctx)
        ctx.fillStyle = '#0095d9E0';
        ctx.strokeStyle = '#0095d9E0';
        if (colliding) {
            // 碰撞时绘制效果
            if (opt.fillRectColliding) {
                // 碰撞时，改变背景图颜色（两点碰撞时使用，由于点太小，效果不明显）
                ctx.save()
                ctx.fillStyle = "#f6ad49";
                ctx.fillRect(0, 0, width, height);
                ctx.restore()
            } else {
                // 碰撞时，改变基础图形绘制颜色
                ctx.fillStyle = "#f6ad49E0";
                ctx.strokeStyle = "#f6ad49E0";
            }
        }
        // 相交的辅助点绘制，不是每个demo都会有
        const hitPoints = hit.hitPoints;
        if (hitPoints) {
            ctx.save()
            ctx.fillStyle = "red";
            hitPoints.forEach(p => {
                drawUtils.circle(ctx, { x: p.x, y: p.y, r: 16 })
            });
            ctx.restore()
        }
        
        ctx.lineWidth = 20;
        ctx.lineJoin = "round";
        ctx.lineCap = "round";
        // 基础图形绘制
        const drawFunc = drawUtils[baseShape];
        if (drawFunc) {
            drawFunc(ctx,drawOpt)
        }
        delete hit.hitPoints;
    }
    const radius1 = opt.radius1 || 10;
    const cursorShape = opt.cursorShape || 'circle'
    canvas.addEventListener('mousemove', (e) => {
        // 调用每个demo配置的hitFunc，检测碰撞结果
        const colliding = opt.hitFunc ? opt.hitFunc(e, drawOpt, opt) : false;
        // 移动鼠标重绘
        render(colliding);

        // 绘制鼠标图形，也就是移动的图形
        ctx.fillStyle = '#6a6868E0';
        if (cursorShape === 'rect') { 
            const w = opt.cursorW || 20;
            const h = opt.cursorH || 20;
            drawUtils.rect(ctx, { x:e.x / zoom - w/2, y:e.y / zoom - h/2, w, h })
        } else if (cursorShape === 'line') {
            ctx.strokeStyle = "#6a6868E0";
            ctx.lineWidth = 20;
            ctx.lineJoin = "round";
            ctx.lineCap = "round";
            drawUtils.line(ctx, [opt.cursorStartPoint,{ x:e.x, y:e.y}])
        } else if (cursorShape === 'polygon') {
            const { x, y } = e;
            const points = [
                { x: x - 20, y: y - 20 },
                { x: x + 40, y: y - 10 },
                { x: x + 60, y: y + 20 },
                { x: x - 20, y: y + 20 },
                {x: x - 40, y: y},
            ]
            drawUtils.polygon(ctx, points)
        } else {
            drawUtils.circle(ctx, { x:e.x / zoom, y:e.y / zoom, r:radius1 })
        }
        
    })
    render();
}

代码下载

以上代码只是主要代码并不是完整代码，由于完整代码较多就不贴出来了，有需要可以点击这里，这是GitHub的代码库，详细代码结构解析点击这里