新闻中心

旋转后的两个矩形怎样用投影判断是否分开:规则练习第17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': [2, 5], 'u': [6, 8], 'v': [-4, 3]}, {'center': [-1, 3], 'u': [1, 0], 'v': [0, 1]}] 各轴投影与正重叠:[[[-8, 6], [[-36, 64], [12, 40]], True], [[-3, -4], [[-76, 24], [-16, -2]], True], [[0, 1], [[-6, 16], [2, 4]], True], [[-1, 0], [[-12, 8], [0, 2]], True]] 内部相交:True 第2组输入:[{'center': [-4, 9], 'u': [9, 12], 'v': [-12, 9]}, {'center': [-3, -1], 'u': [2, 0], 'v': [0, 1]}] 各轴投影与正重叠:[[[-12, 9], [[-96, 354], [-6, 60]], True], [[-9, -12], [[-297, 153], [9, 69]], True], [[0, 2], [[-24, 60], [-4, 0]], True], [[-1, 0], [[-17, 25], [1, 5]], True]] 内部相交:True 第3组输入:[{'center': [0, -9], 'u': [9, 12], 'v': [-12, 9]}, {'center': [-10, 1], 'u': [12, -9], 'v': [9, 12]}] 各轴投影与正重叠:[[[-12, 9], [[-306, 144], [-96, 354]], True], [[-9, -12], [[-117, 333], [-147, 303]], True], [[9, 12], [[-333, 117], [-303, 147]], True], [[-12, 9], [[-306, 144], [-96, 354]], True]] 内部相交:True 第4组输入:[{'center': [7, -9], 'u': [3, 4], 'v': [-4, 3]}, {'center': [3, -4], 'u': [3, 0], 'v': [0, 1]}] 各轴投影与正重叠:[[[-4, 3], [[-80, -30], [-39, -9]], True], [[-3, -4], [[-10, 40], [-6, 20]], True], [[0, 3], [[-48, -6], [-15, -9]], True], [[-1, 0], [[-14, 0], [-6, 0]], True]] 内部相交:True 第5组输入:[{'center': [-4, -2], 'u': [9, 12], 'v': [-8, 6]}, {'center': [7, -4], 'u': [1, 0], 'v': [0, 2]}] 各轴投影与正重叠:[[[-12, 9], [[-120, 180], [-150, -90]], True], [[-6, -8], [[-110, 190], [-32, 12]], True], [[0, 1], [[-20, 16], [-6, -2]], True], [[-2, 0], [[-26, 42], [-16, -12]], True]] 内部相交:True 第6组输入:[{'center': [-1, -2], 'u': [3, 0], 'v': [0, 1]}, {'center': [-5, -5], 'u': [8, -6], 'v': [3, 4]}] 各轴投影与正重叠:[[[0, 3], [[-9, -3], [-45, 15]], True], [[-1, 0], [[-2, 4], [-6, 16]], True], [[6, 8], [[-48, 4], [-120, -20]], True], [[-4, 3], [[-17, 13], [-45, 55]], True]] 内部相交:True

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。