探究碰撞检测算法：从基础到高级

碰撞检测算法是一种用于计算机图形学中的重要技术，其可以判断物体间是否有碰撞发生，是游戏开发、VR、AR等领域必不可少的基础技术。目前已经有许多碰撞检测算法被广泛使用，本文将会介绍其中最常用的几种。

1. 基于分离轴定理的 SAT（Separating Axis Theorem）算法

基于分离轴定理的 SAT 算法使用的是一种简单的核心思想: 若两个物体发生碰撞，必定能够找到一个分离轴，使得两个物体在该轴上的投影不相交。通过枚举每个物体的轴进行投影计算，即可找到是否存在相交。

优点：计算简单，可以适用于各种类型的物体碰撞检测

缺点：当相交的物体较小时，计算过程中可能需要枚举过多的轴，从而导致计算效率低下。

2. 基于边界体的 AABB（Axis-Aligned Bounding Box）算法

AABB 算法是一种通过包围盒来判定是否发生碰撞的算法。适用于边界相对简单的物体，比如球、立方体等。该算法重点在于如何求出两个物体的包围盒，在确定包围盒之后，即可简单判断两个物体是否发生了碰撞。

优点：计算简单，可以适用于几乎所有的三维物体碰撞检测。

缺点：当碰撞物体包含多个子物体时，不能够进行有效的碰撞检测。

3. 基于分层包围盒的BVH（Bounding Volume Hierarchy）算法

BVH 算法是一种通过结构化分类的方式，将图形场景中不同的物体分为不同的层级结构。通过递归地将包围盒进行分割，从而提升了检测效率。该算法适用于需要对较复杂的物体进行碰撞检测。

优点：适用于大型、复杂的物体，计算的效率更高；提高了碰撞检测的整体效率。

缺点：算法比较复杂，需要较高的计算资源和算法优化。

综上所述，不同的碰撞检测算法各有优劣，并且在不同场景下有不同的适用性。了解这些算法的特点，可以帮助我们更好地选择用于自己场景的碰撞检测算法，同时也可以提升计算效率。