向量线性补间&位置关系——结合律

作者:追风剑情 发布于:2017-3-13 20:05 分类:Algorithms

向量的结合律可以表示为以下形式:

p=αa+βb

其中α与β为常数。通过更改α与β,就可以由原来的向量a与向量b,得到各种各样的新向量。比如当α+β=1时,令β=t,由α+β=1可得α=1-t,则有

p=(1-t)a+tb

再将其变形,有

p=a+t(b-a)

向量p是以向量a的前端为起点,向向量(b-a)的方向(当t<0时为反方向)延伸的向量。此时的向量p,当t=0时与向量a一致,当t=1时与向量b一致,而当t在0到1的区间内变化时,其变化轨迹就构成了一条连接向量a与向量b的向量,如图

111111.png

通过这种方式作出的向量p,是将向量a与向量b按t:1-t内分。而等式
p=(1-t)a+tb (0≤t1)
就称为向量的内分公式。在游戏开发中,可以将这个公式中的t解释为时间,只要知道位置a与位置b,让物体在两位置间运动,就可以计算出位置a与位置b之间所有点的位置,这称为线性补间,在游戏开发中经常使用。

而对于向量的结合律
p=αa+βb
根据α与β的符号,还可以判定向量p与向量a、b有什么样的位置关系。二维向量的情况下,其位置关系如图:
22222.png

在游戏中,基于多边形渲染的自由形状的多角形物体进行碰撞检测时,除了检测物体是否碰撞外,如果还想知道多边形的哪个边没有碰撞,使用上面的公式会比较方便。

标签: Algorithms

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