public static double IntersectCylinder(Cylinder cylinder, Ray ray)
{
//Переменные для возврата корней квадратного уравнения
double root1, root2;
var a = ray.Direction.X * ray.Direction.X + ray.Direction.Y * ray.Direction.Y;
var center = cylinder.GetAbsoluteLocation().ToPoint3D();
var top = cylinder.GetAbsoluteLocation().ToPoint3D() + new Point3D(0, 0, cylinder.Height);
//Вспомогательный вектор
var vec = ray.Origin - center;
var b = 2 * (ray.Direction.X * vec.X + ray.Direction.Y * vec.Y);
var c = Math.Pow(ray.Origin.X - center.X, 2) +
Math.Pow(ray.Origin.Y - center.Y, 2) -
Math.Pow(cylinder.RBottom, 2);
//Обработка решения
if ((QuadEquation.Solution(a, b, c, out root1, out root2)) && ((root1 >= 0) | (root2 >= 0)))
if (root1 >= 0)
{
Point3D point = ray.CalculatePoint(root1); //если координата z лежит на цилиндре, то это нам подходит
if ((point.Z >= center.Z) && (point.Z <= center.Z + cylinder.Height))
{
return ray.DistanceTo(root1);
}
//если координата z за пределами, то проверяем пересечения с верхней и нижней гранью
else if (IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray).Value);
}
else if (IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray).Value);
}
else return double.PositiveInfinity;
}
else //все то же самое для другого корня
{
Point3D point = ray.CalculatePoint(root2);
if ((point.Z >= center.Z) && (point.Z <= center.Z + cylinder.Height))
{
return ray.DistanceTo(root2);
}
else if (IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray).Value);
}
else if (IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray).Value);
}
else return double.PositiveInfinity;
}
else
{
return double.PositiveInfinity;
}
}
public static Point3D?IntersectPlane(Plane plane, Ray ray)
{
var a = plane.Normal.X;
var b = plane.Normal.Y;
var c = plane.Normal.Z;
var d = -a * plane.Center.X - b * plane.Center.Y - c * plane.Center.Z;
//Console.WriteLine("{0} x , {1} y , {2} z , {3} ", a,b,c,d);
if (Math.Abs(ray.Direction.MultiplyScalar(plane.Normal)) < Double.Epsilon)
//Если N || лучу, то нет пересечения
{
return(null);
}
else
{
double t = -(d + ray.Origin.MultiplyScalar(plane.Normal)) / (ray.Direction.MultiplyScalar(plane.Normal));
if (t < 0) //Проверка на то, что точка пересечения лежит с нужной стороны от начала луча
{
return(null);
}
else
{
return(ray.CalculatePoint(t));
}
}
}
public static Point3D? IntersectPlane(Plane plane, Ray ray)
{
var a = plane.Normal.X;
var b = plane.Normal.Y;
var c = plane.Normal.Z;
var d = -a*plane.Center.X - b*plane.Center.Y - c*plane.Center.Z;
//Console.WriteLine("{0} x , {1} y , {2} z , {3} ", a,b,c,d);
if (Math.Abs(ray.Direction.MultiplyScalar(plane.Normal)) < Double.Epsilon)
//Если N || лучу, то нет пересечения
{
return null;
}
else
{
double t = -(d + ray.Origin.MultiplyScalar(plane.Normal))/(ray.Direction.MultiplyScalar(plane.Normal));
if (t < 0) //Проверка на то, что точка пересечения лежит с нужной стороны от начала луча
{
return null;
}
else
{
return ray.CalculatePoint(t);
}
}
}
public static double IntersectCylinder(Cylinder cylinder, Ray ray)
{
//Переменные для возврата корней квадратного уравнения
double root1, root2;
var a = ray.Direction.X * ray.Direction.X + ray.Direction.Y * ray.Direction.Y;
var center = cylinder.GetAbsoluteLocation().ToPoint3D();
var top = cylinder.GetAbsoluteLocation().ToPoint3D() + new Point3D(0, 0, cylinder.Height);
//Вспомогательный вектор
var vec = ray.Origin - center;
var b = 2 * (ray.Direction.X * vec.X + ray.Direction.Y * vec.Y);
var c = Math.Pow(ray.Origin.X - center.X, 2) +
Math.Pow(ray.Origin.Y - center.Y, 2) -
Math.Pow(cylinder.RBottom, 2);
//Обработка решения
if ((QuadEquation.Solution(a, b, c, out root1, out root2)) && ((root1 >= 0) | (root2 >= 0)))
{
if (root1 >= 0)
{
Point3D point = ray.CalculatePoint(root1); //если координата z лежит на цилиндре, то это нам подходит
if ((point.Z >= center.Z) && (point.Z <= center.Z + cylinder.Height))
{
return(ray.DistanceTo(root1));
}
//если координата z за пределами, то проверяем пересечения с верхней и нижней гранью
else if (IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return(ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray).Value));
}
else if (IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return(ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray).Value));
}
else
{
return(double.PositiveInfinity);
}
}
else //все то же самое для другого корня
{
Point3D point = ray.CalculatePoint(root2);
if ((point.Z >= center.Z) && (point.Z <= center.Z + cylinder.Height))
{
return(ray.DistanceTo(root2));
}
else if (IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return(ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(center, cylinder.RBottom, ray).Value));
}
else if (IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray) != null)
{
return(ray.Origin.Hypot(IntersectCircle(top, cylinder.RBottom, ray).Value));
}
else
{
return(double.PositiveInfinity);
}
}
}
else
{
return(double.PositiveInfinity);
}
}
