/** * 視線とメッシュの交差判定のテスト（処理が重い版） * （追記）176行目のgetWorldTransform()の第二引数書き忘れてました。。 */ package { import flash.events.*; import flash.utils.*; import org.papervision3d.core.geom.*; import org.papervision3d.core.geom.renderables.*; import org.papervision3d.core.math.*; import org.papervision3d.materials.*; import org.papervision3d.materials.special.*; import org.papervision3d.materials.utils.*; import org.papervision3d.objects.*; import org.papervision3d.objects.primitives.*; import org.papervision3d.view.*; import org.papervision3d.view.stats.*; public class CollideRayToMesh extends BasicView { private var cube:Cube; private var point:Sphere; private var lines:Lines3D; private var line:Line3D; private var wire:WireframeMaterial; private var color:ColorMaterial; //コンストラクタ public function CollideRayToMesh() { stage.frameRate = 60; opaqueBackground = 0x000000; addChild(new StatsView(renderer)); wire = new WireframeMaterial(0xFF8800); color = new ColorMaterial(0xFF8800, 0.7); lines = new Lines3D(new LineMaterial()); lines.addNewLine(2, 0, 0, 0, 0, 450, 0); line = lines.lines[0] as Line3D; cube = new Cube(new MaterialsList( { all:wire } ), 200, 200, 200, 2, 2, 2); point = new Sphere(new ColorMaterial(0xFFFF00), 10, 8, 6); cube.position = new Number3D(0, 200, 0); var plane:Plane = new Plane(new WireframeMaterial(0x007700), 1000, 1000, 5, 5); plane.rotationX = 90; scene.addChild(cube); scene.addChild(point); scene.addChild(plane); scene.addChild(lines); camera.position = new Number3D(0, 700, -400); addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnter); } /** * 毎フレーム処理 */ private function onEnter(e:Event):void { //キューブを回転・変形させる var tm:int = getTimer(); cube.scaleY = (Math.cos(Math.PI/180 * tm / 30) + 1) *0.8; cube.rotationZ = tm/25; cube.rotationX = tm/25; cube.rotationY = tm/25; //視線用ライン line.v0.x = (mouseX - stage.stageWidth/2)*2; line.v0.z = (-mouseY + stage.stageHeight/2)*2; var ray:Number3D = line.v0.toNumber3D() ray.minusEq(line.v1.toNumber3D()); //交差判定 var res:Array = collideRayToMeshList(line.v1.toNumber3D(), ray, [cube], false, true); for each(var face:Triangle3D in cube.geometry.faces) face.material = wire; if (res.length == 0) { //交差なし point.visible = false; } else { //交差あり res[0].triangle.material = color; point.visible = true; point.position = new Number3D(res[0].position.x, res[0].position.y, res[0].position.z); } renderer.renderScene(scene, camera, viewport); } /** * 視線と複数メッシュの交差判定をする * @param pos レイ放射地点 * @param vec レイの方向 * @param meshes メッシュオブジェクトの配列 * @param isDoubleSided 裏向きのポリゴンも交差判定する * @param updateTransform モデルが回転・変形していたらtrueにする * @return */ private function collideRayToMeshList(pos:Number3D, vec:Number3D, meshes:Array, isDoubleSided:Boolean = false, updateTransform:Boolean = false):Array { var res:Array = new Array(); for each(var mesh:TriangleMesh3D in meshes) { //モデルのワールド空間における変形情報 var transform:Matrix3D = getWorldTransform(mesh, updateTransform); //メッシュモデル内の全三角ポリゴンをチェック for each(var face:Triangle3D in mesh.geometry.faces) { var ps:Array = new Array(); for each(var v:Vertex3D in face.vertices) { var n:Number3D = v.toNumber3D(); Matrix3D.multiplyVector4x4(transform, n); ps.push(n); } var hit:Object = collideRayToTriangle(pos, vec, ps[0], ps[1], ps[2], isDoubleSided); if (hit != null) { hit.triangle = face; res.push(hit); } } } res.sortOn("distance", Array.NUMERIC); return res; } /** * 視線と三角ポリゴンの交差判定をする(ポリゴンは頂点反時計周りで構成) * @param pos 視線の開始地点 * @param vec 視線の方向ベクトル * @param p0 三角ポリゴンの頂点1 * @param p1 三角ポリゴンの頂点2 * @param p2 三角ポリゴンの頂点3 * @param isDoubleSided 裏向きのポリゴンも交差判定する * @return */ private function collideRayToTriangle(pos:Object, vec:Object, p0:Object, p1:Object, p2:Object, isDoubleSided:Boolean = false):Object { //視線ベクトルの正規化 var v:Object = { x:vec.x, y:vec.y, z:vec.z }; normalize(v); //法線ベクトルを求める var n:Object = cross3D( { x:p1.x - p0.x, y:p1.y - p0.y, z:p1.z - p0.z }, { x:p2.x - p0.x, y:p2.y - p0.y, z:p2.z - p0.z } ); normalize(n); var vn:Number = dot3D(v, n); //視線に対して面が表向きか var isRightSide:Boolean = (vn < 0); //1.視線が平面と平行なら交差なし //2.片面チェックON時に視線と法線が同じ向き（面が裏向き）なら交差なし if ((isRightSide? -vn : vn) < 0.0000001 || (!isRightSide && !isDoubleSided)) return null; var xpn:Number = dot3D( { x:pos.x - p0.x, y:pos.y - p0.y, z:pos.z - p0.z }, n); var distance:Number = -xpn / vn; //3.交点が視線の後ろなら交差なし if (distance < 0) return null; //平面との交点座標を求める var hit:Object = { x:v.x * distance + pos.x, y:v.y * distance + pos.y, z:v.z * distance + pos.z }; //4.交点が三角形内にあるかチェック var cross0:Object = cross3D( { x:hit.x - p0.x, y:hit.y - p0.y, z:hit.z - p0.z }, { x:p1.x - p0.x, y:p1.y - p0.y, z:p1.z - p0.z } ); if (dot3D(cross0, n) > 0.000000001) return null; var cross1:Object = cross3D( { x:hit.x - p1.x, y:hit.y - p1.y, z:hit.z - p1.z }, { x:p2.x - p1.x, y:p2.y - p1.y, z:p2.z - p1.z } ); if (dot3D(cross1, n) > 0.000000001) return null; var cross2:Object = cross3D( { x:hit.x - p2.x, y:hit.y - p2.y, z:hit.z - p2.z }, { x:p0.x - p2.x, y:p0.y - p2.y, z:p0.z - p2.z } ); if (dot3D(cross2, n) > 0.000000001) return null; //交差情報を返す{position:交差点、isRightSide:交差面が視線に対して表向きかどうか、distance:視点から交点までの距離} return { position:hit, isRightSide:vn < 0, distance:distance }; } /**ベクトルの正規化*/ private function normalize(v:Object):void { var mod:Number = Math.sqrt(v.x * v.x + v.y * v.y + v.z * v.z); if (mod != 0 && mod != 1) { mod = 1 / mod; v.x *= mod; v.y *= mod; v.z *= mod; } } /**2つの3Dベクトルの外積を返す*/ private function cross3D(v1:Object, v2:Object):Object { return { x:v2.y * v1.z - v2.z * v1.y, y:v2.z * v1.x - v2.x * v1.z, z:v2.x * v1.y - v2.y * v1.x }; } /**2つの3Dベクトルの内積を返す*/ private function dot3D(vec1:Object, vec2:Object):Number { return vec1.x * vec2.x + vec1.y * vec2.y + vec1.z * vec2.z; } /** * オブジェクトのワールド空間での変形情報を取得 * @param obj 変形情報を取得するモデル * @param updateTransform モデルが回転・変形していたらtrueにする * @return */ private function getWorldTransform(obj:DisplayObject3D, updateTransform:Boolean = false):Matrix3D { if (updateTransform) obj.updateTransform(); var res:Matrix3D = new Matrix3D(); res.copy(obj.transform); var parent3D:DisplayObject3D = obj.parent as DisplayObject3D; if (parent3D != null) res.calculateMultiply(getWorldTransform(parent3D, updateTransform), res); return res; } } }