如何检测移动点与固定矩形的碰撞入射方向

要实现该功能的核心前提是：你需要存储点上一帧的坐标，只有拿到点的移动轨迹，才能判断具体的入射方向。

核心逻辑 #

1. 先确认碰撞是刚发生的：上一帧点在矩形外部，当前帧点在矩形内部，排除点本来就在矩形内的情况。
2. 通过点的历史位置和矩形四条边的位置关系，判断点具体穿过了哪条边进入矩形。
3. 针对斜向撞角的特殊场景，通过移动分量的占比判断主入射方向。

完整实现代码 #

def pointRect(px, py, rx, ry, rw, rh):
    # 判断点是否在矩形内部
    if (px >= rx and        
        px <= rx + rw and   
        py >= ry and        
        py <= ry + rh):     
            return True
    return False

def getCollisionDirection(prev_px, prev_py, curr_px, curr_py, rx, ry, rw, rh):
    # 未发生碰撞直接返回
    if not pointRect(curr_px, curr_py, rx, ry, rw, rh):
        return None
    # 上一帧已在矩形内，不是刚发生的碰撞，直接返回
    if pointRect(prev_px, prev_py, rx, ry, rw, rh):
        return None
    
    # 矩形四条边的坐标
    left_edge = rx
    right_edge = rx + rw
    top_edge = ry
    bottom_edge = ry + rh

    # 点的移动分量
    dx = curr_px - prev_px
    dy = curr_py - prev_py

    # 分别判断各边的碰撞情况
    hit_top = prev_py < top_edge and curr_py >= top_edge and left_edge <= curr_px <= right_edge
    hit_bottom = prev_py > bottom_edge and curr_py <= bottom_edge and left_edge <= curr_px <= right_edge
    hit_left = prev_px < left_edge and curr_px >= left_edge and top_edge <= curr_py <= bottom_edge
    hit_right = prev_px > right_edge and curr_px <= right_edge and top_edge <= curr_py <= bottom_edge

    # 单一边碰撞的常规场景
    if hit_top:
        return "top"
    if hit_bottom:
        return "bottom"
    if hit_left:
        return "left"
    if hit_right:
        return "right"

    # 撞角的特殊场景，按移动分量占比判断主入射方向
    if abs(dx) > abs(dy):
        return "left" if dx > 0 else "right"
    else:
        return "top" if dy > 0 else "bottom"

适用说明 #

以上实现没有复杂计算，性能很高，足够覆盖绝大多数2D游戏、图形交互场景的需求。如果你的场景对撞角方向的精度要求极高，可以进一步计算移动向量和矩形各边法向量的点积，点积最小的边即为碰撞边。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者eddiewastaken