Soft-Edge：从网格和堆叠的瓦片图中高效地创建3D碰撞网格的位操作技巧

难以理解的哭泣吉他声和磁带回声声 - Wata (Boris - Soft Edge)

soft-edge 是一个库，它提供处理3D网格的实用工具，其中单元格是作为单位立方体子集的凸包定义的碰撞体。

它提供的内容

• Vertex，表示单位立方体的顶点，作为索引在 0..8 中
• VertexSet，表示单位立方体顶点的子集，作为1字节位集
• Atom，表示单位立方体顶点的有效凸非共面子集
• CompoundHull，表示一个可剪切的凸包的复合体
• HullFacet，表示一个可能被剪切的原子复合体的多边形。从原子的复合体计算出的船体面将始终按逆时针方向缠绕。

为什么？

如果你之前尝试过使用基于瓦片的地图构建游戏物理系统，你可能遇到过“裂缝问题”。这是指如果有两个相邻的瓦片，本应平滑地移动到它们之间的“裂缝”（从数学上讲，由于这两个瓦片的顶点是共享的，因此这个裂缝不存在），但物体却被卡在裂缝上，因为在碰撞检测过程中，物体被某种力量移入一个瓦片，并最终意外地与一个未暴露的边缘发生碰撞。

软边缘的CompoundHull类型表示一种编码的瓦片碰撞器，它具有一个join_exteriors方法，可以消除两个瓦片之间任何未暴露的边缘，留下无法引起裂缝问题的表面多边形。此外，这些裁剪操作非常快，只需三个位操作（也许因为它们只在一个事物的子集上执行，所以可能需要更多，但仍然很快。）

它起作用吗？

嗯，我想应该是的。所有的测试都通过了，至少是这样？

这个包中的许多东西都是专门化/暴力破解/手写的查找表。我已经修复了我能找到的所有错误，但我确信还有更多的错误隐藏在某个地方，可能是在位标志或类似的错误中。尽管大多数位操作都是通过bitvec包来执行的，目的是尽可能地避免这种情况。

顶点编号

顶点按以下方式编号

  v3      v7
    *----*
v2 /| v6/|
  *----* |   +Y
  | *--|-*   ^ ^ +Z
  |/v1 |/v5  |/
  *----*     +--> +X
 v0    v4

为了方便起见，顶点索引和单位立方体坐标之间的转换

// v0 is the origin.
v0 <=> {0, 0, 0} <=> 0b000
v1 <=> {0, 0, 1} <=> 0b001
v2 <=> {0, 1, 0} <=> 0b010
v3 <=> {0, 1, 1} <=> 0b011
v4 <=> {1, 0, 0} <=> 0b100
v5 <=> {1, 0, 1} <=> 0b101
v6 <=> {1, 1, 0} <=> 0b110
v7 <=> {1, 1, 1} <=> 0b111

这是作为一个位表示形式 0bXYZ 得到的，其中X位表示X轴是否为1，Y位表示Y轴是否为1，等等。