向量的点乘,也叫向量的内积、数量积,对两个向量执行点乘运算,就是对这两个向量对应位一一相乘之后求和的操作,点乘的结果是一个标量。点乘,也叫数量积。结果是一个向量在另一个向量方向上投影的长度,是一个标量。
•
当
A
⋅
B
>0
时,两个向量之间的夹角小于
90
度,即它们大致指向相同的方向。
•
当
A
⋅
B
=0
时,两个向量是正交的,即它们的夹角为
90
度。
•
当
A
⋅
B
<0
时,两个向量之间的夹角大于
90
度,即它们大致指向相反的方向。
应用:
判断对象是否在摄像机的视野内。
计算光照,特别是在 Phong 反射模型中。
判断两个向量是否大致朝向相同或相反的方向。
游戏示例1:
想象一下你正在玩一个第一人称射击游戏。在这个游戏中,敌人可以从任何方向靠近你。但为了优化游戏性能,你不希望渲染那些在你的背后或者在建筑物后面的敌人,因为你看不到他们。这时,我们可以使用点乘来快速判断敌人是否在你的前方视野内。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class Dotstudy : MonoBehaviour
{
//@ysq 2023.10.27
// 学习向量点乘
//业务逻辑:主角前方的向量和与每一个怪物的连线构成的向量
//这两个向量之间的夹角可以判断怪物是否在人物前方
//如果在前方可以显示怪物,并让怪物走过来,如果不在前方就不渲染,节省性能
//程序逻辑:1.拿到主角的前方向量A 2.拿到怪物当前坐标向量 B 3.算出人物到怪物的方向向量C
//4.点乘A和C,得出一个cos(A和C夹角)的余弦值-一个标量数值=Vector.Dot(A,C)
//5.如果数值大于0 两个向量之间的夹角小于90度,即它们大致指向相同的方向
//=0 时,两个向量是正交的,即它们的夹角为90度。
//<0 时,两个向量之间的夹角大于90度,即它们大致指向相反的方向。
public GameObject _role;
public GameObject _enemy;
void Update()
{
Vector3 roleForw = _role.transform.forward;//主角前方向量
Vector3 RoleToMonster = _enemy.transform.position - _role.transform.position;
float dotResult= Vector3.Dot(roleForw, RoleToMonster.normalized);
Mathf.Acos(dotResult);//计算当前夹角,前提是点乘运算内部的向量单位化,这样点乘除以两个向量的模,模为1!
if (dotResult > 0)
{
Debug.Log("[0,90)度,怪物在我的前方"+"当前角度:");
_enemy.transform.Translate(-RoleToMonster*2*Time.deltaTime);
}
else if (dotResult == 0)
{
Debug.Log("夹角=[90)度,怪物在我的侧方");
}
else
{
Debug.Log("夹角>90)度,怪物在我的后方");
}
Debug.DrawRay(_role.transform.position, roleForw*1000, Color.red);
Debug.DrawRay(_role.transform.position, RoleToMonster, Color.red);
#region
//Vector3 roleFront = _role.transform.forward;
//Vector3 roleToenemy = (_enemy.transform.position - _role.transform.position).normalized;
接下来开始计算点乘
//float dotResult = Vector3.Dot(roleFront, roleToenemy);//点乘计算得出一个夹角余弦值,也就是一个标量 我们只关心大于0 =0 <0
//Mathf.Cos(60 * Mathf.Deg2Rad); --它计算60度的余弦值
//if (dotResult > 0)
//{
// Debug.Log("它们大致指向相同的方向");
//}
//if (dotResult == 0)
//{
// Debug.Log("即它们的夹角为90度。");
//}
//if (dotResult < 0)
//{
// Debug.Log("它们大致指向相反的方向");
//}
#endregion
}
}//end class