当前位置：首页 > ds >正文

Learning vtkjs之OBBTree

ds 2025/5/4 0:55:18

OBBTree 包围盒

介绍

1. OBBTree的定义和基本概念

OBBTree是一种层次化的空间分割结构，其核心是“有向包围盒”（Oriented Bounding Box，OBB）。与传统的轴对齐包围盒（AABB）不同，OBB可以根据对象的形状和方向进行旋转，从而更紧密地包围目标对象，减少包围盒之间的重叠区域。

层次化结构：OBBTree通常以二叉树的形式组织，每个节点包含一个OBB，用于包围其子节点的几何体。树的根节点代表整个对象的粗略包围盒，而叶节点则对应对象的局部细节。

优点：相比AABB，OBB可以更准确地描述复杂形状，从而减少碰撞检测中的误判和计算量。

2. OBBTree的主要用途

OBBTree在以下场景中具有重要作用：

碰撞检测：OBBTree常用于中阶段的碰撞检测（mid-phase collision detection），快速判断两个对象是否可能发生碰撞。例如，在游戏开发中，OBBTree可以快速排除不可能碰撞的几何体，从而减少后续精细检测的计算量。

光线与多边形网格的交点计算：OBBTree可以高效地判断光线（或线段）与多边形网格的交点。例如，在三维渲染中，OBBTree能够快速定位光线与场景中对象的交点。

机器人运动规划：在机器人路径规划中，OBBTree用于检测机器人与周围环境的潜在碰撞，从而优化路径选择。

效果

在这里插入图片描述

核心代码

主要流程

	const fullScreenRenderer = vtkFullScreenRenderWindow.newInstance({background: [0, 0, 0],rootContainer: vtkContainerRef.current,});const renderer = fullScreenRenderer.getRenderer();const renderWindow = fullScreenRenderer.getRenderWindow();context.current = {renderer,renderWindow,};const source1 = vtkArrowSource.newInstance({ direction: [1, 0, 0] });source1.update();const source2 = vtkArrowSource.newInstance({ direction: [0, 1, 1] });source2.update();showAndIntersect(source1.getOutputData(), source2.getOutputData(), true);

相交

	function showAndIntersect(mesh1, mesh2, triangulate = false) {const { renderer, renderWindow } = context.current;const obbTree1 = addMesh(mesh1, null, triangulate);const obbTree2 = addMesh(mesh2, null, triangulate);const intersection = {obbTree1: obbTree2,intersectionLines: vtkPolyData.newInstance(),};const intersect = obbTree1.intersectWithOBBTree(obbTree2,null,obbTree1.findTriangleIntersections.bind(null, intersection));console.log("obbs are intersected : ", intersect);const tubeFilter = vtkTubeFilter.newInstance();tubeFilter.setInputData(intersection.intersectionLines);tubeFilter.setRadius(0.01);tubeFilter.update();const intesectionActor = render(tubeFilter.getOutputData());renderer.addActor(intesectionActor);intesectionActor.getProperty().setColor(1, 0, 0);intesectionActor.getMapper().setResolveCoincidentTopologyToPolygonOffset();intesectionActor.getMapper().setResolveCoincidentTopologyLineOffsetParameters(-1, -1);renderer.resetCamera();renderer.resetCameraClippingRange();renderWindow.render();}