射线与三角形求交,并判断是否在三角形内的完整代码(带测试)

来源:互联网 发布:java decimalformat 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 18:01
// Det.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#define M 3//矩阵大小#include <stdio.h>#include <iostream.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>#include <conio.h>float  hanglieshi(float array[M][M]){//计算行列式   float temp[M][2*M];   int i,j,c,c1;   float result=0,t=1;   for(i=0;i<M;i++)   {//构造临时矩阵,用来计算行列式      for(j=0;j<2*M;j++)      {          temp[i][j]=array[i][j%M];      }   }   for(c1=0;c1<M;c1++)   {//计算正值      i=0;      j=c1;      t=1;      for(c=0;c<M;c++)      {         t*=temp[i][j];         i++;         j++;      }      result+=t;   }   for(c1=0;c1<M;c1++)   {//计算负值      i=M-1;      j=c1;      t=1;      for(c=0;c<M;c++)      {          t*=temp[i][j];          i--;          j++;      }      result-=t;   }   return result;}void init(float array[M][M]){//初始化矩阵,用随机值填充矩阵   int i,j;   float m=3.0;   //randomize();   for(i=0;i<M;i++)      for(j=0;j<M;j++)         array[i][j]=rand()%20000;}void output(float array[M][M]){//输出矩阵   int i,j;   for(i=0;i<M;i++)   {      printf("\n\n");      for(j=0;j<M;j++)          printf("%4f",array[i][j]);   }}//非齐次方程bool jieXianXingFangCheng(float xishu[M][M+1],float fangChengjie[M]){//函数所占用的空间量应该动态fenpfloat D[M][M];float Dn[M][M];//根据克莱姆法则,求得Dfor(int i=0;i<M;i++)for(int j=0;j<M;j++){D[i][j]=xishu[i][j];    Dn[i][j]=xishu[i][j];}if(hanglieshi(D)==0)return false;    float tempVect[M];//下面求解:    for(int m=0;m<M;m++){//替换第m列的值for(i=0;i<M;i++){            tempVect[i]=Dn[i][m];    Dn[i][m]=xishu[i][M];}fangChengjie[m]=hanglieshi(Dn)/hanglieshi(D);for(i=0;i<M;i++){            Dn[i][m]=tempVect[i];}//cout<<fangChengjie[m]<<endl;}}//定义屏幕拾取要用的变量。//计算射线与平面交点的函数bool calInsert(float org[3],float dir[3],float flat[4],float intersection[3]){float xishu[3][4];//定义三个数来表示是否该设为标准参考int cankao[3];bool flag=false;for(int i=0,j=1;i<3;i++){   if(dir[i]!=0&&!flag)      {   cankao[0]=i;     flag=true;   }   else   {   cankao[j]=i;j++;   }}if(!flag)return flag;for(i=0;i<2;i++){///int x=i+1;//1,2为非参考降//系数为cankao[0],cankao[i+1],cankao[3-i];xishu[i][cankao[2-i]]=0;xishu[i][cankao[0]]=-dir[cankao[i+1]]/dir[cankao[0]];xishu[i][cankao[i+1]]=1;xishu[i][3]=org[cankao[i+1]]-dir[cankao[i+1]]*org[cankao[0]]/dir[cankao[0]];}/*for(i=0;i<3;i++){cout<<endl;for(j=0;j<4;j++){    cout<<xishu[i][j]<<"  ";}}*///第一行//x=nearPoint.x+n_vector.x*(y-nearPoint.y)/(farPoint.y-nearPoint.y);//z=nearPoint.z+n_vector.z*(y-nearPoint.y)/(farPoint.y-nearPoint.y);//xishu[cankao[1]][cankao[1]]=1;//xishu[cankao[1]][1]=-dir[cankao[1]]/dir[cankao[0]];//xishu[cankao[1]][cankao[0]]=0;//xishu[cankao[1]][3]=org[cankao[1]]-dir[cankao[1]]*org[cankao[0]]/dir[cankao[]];//第二行//第三行是一个平面方程。。//    //假设系数为a,b,c,常量为d////float a ,b ,c, d;    xishu[2][0]=flat[0];    xishu[2][1]=flat[1];xishu[2][2]=flat[2];xishu[2][3]=flat[3];    return jieXianXingFangCheng(xishu,intersection);}//下面的代码判断,平面上,一个点是否在三角形内。//思路是求面积。面积之和是否与三角形相等。//要用到求叉积  void CrossProduct(float Vector1[3], float Vector2[3], float Cross[3]){Cross[0]= Vector1[1] * Vector2[2] - Vector1[2] * Vector2[1];Cross[1]= Vector1[2] * Vector2[0] - Vector1[0] * Vector2[2];Cross[2]= Vector1[0] * Vector2[1] - Vector1[1] * Vector2[0];}void VectBinus(float a[3],float b[3],float c[3]){     c[0]=a[0]-b[0]; c[1]=a[1]-b[1]; c[2]=a[2]-b[2];}//计算模float calMole(float a[3]){return a[0]*a[0]+a[1]*a[1]+a[2]*a[2];}bool IsInTriangle(float a[3],float b[3],float c[3],float point[3]){    float  tempcross[4][3];float v1[3];float v2[3];    VectBinus(a,point,v1);    VectBinus(a,b,v2);CrossProduct(v1,v2,tempcross[0]);    VectBinus(b,point,v1);    VectBinus(b,c,v2);CrossProduct(v1,v2,tempcross[1]);VectBinus(c,point,v1);    VectBinus(c,a,v2);CrossProduct(v1,v2,tempcross[2]);VectBinus(c,b,v1);    VectBinus(c,a,v2);CrossProduct(v1,v2,tempcross[3]);//计算面积是否相等    if((calMole(tempcross[0])+calMole(tempcross[1])+calMole(tempcross[2]))==calMole(tempcross[3])  )return true;return false;}//前面两个 表示一条射线,成功则返回point[3],true.bool IsIntersectWithTriangle(float org[3],float dir[3],float a[3],float b[3],float c[3],float point[3]){  float v1[3],v2[3]; float flat_4[4]; float flat[3]; VectBinus(a,b,v1);     VectBinus(b,c,v2); CrossProduct(v1,v2,flat); flat_4[3]=a[0]*flat[0]+a[1]*flat[1]+a[2]*flat[2];     flat_4[0]=flat[0]; flat_4[1]=flat[1]; flat_4[2]=flat[2]; if(calInsert(org,dir,flat_4,point))     return IsInTriangle(a,b,c,point); else  return false;}void main(){   float xishu[M][M+1];   float fangchengjie[M];   for(int i=0;i<M;i++)   {   for(int j=0;j<M;j++)   {   if(i!=j)xishu[i][j]=0;   else xishu[i][j]=1;   }   }   for(i=0;i<M;i++)   xishu[i][M]=1;  // jieXianXingFangCheng(xishu,fangchengjie);   float org[3]={0,0,0};   float dir[3]={0,1,0};   float xishuA[4]={0,1,0,4};   float jiaodian[3];calInsert(org,dir,xishuA,jiaodian);for(i=0;i<3;i++){ cout<<jiaodian[i]<<endl;}float a[3]={0,0,1};float b[3]={1,0,0};float c[3]={0,1,0};float point[3];if( IsIntersectWithTriangle(org,dir,a,b,c,point)){cout<<"false!"<<endl;}for(i=0;i<3;i++){ cout<<point[i]<<endl;}  // float array[M][M]; //  clrscr();  // init(array);  // output(array);  // printf("\n%d",hanglieshi(array));//输出矩阵行列式的值}   

 

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