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3D Algorithm

AABB(Axis Aligned Bounding Box) 계산과 활용

by DarkRock 2024. 8. 22.
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AABB가 무엇인지는 아래글을 통해서 간단히 설명했었습니다.

2023.12.11 - [3D Algorithm] - AABB OBB 차이와 의미

 

AABB OBB 차이와 의미

AABB(Axis Aligned Bounding Box)와 OBB(Oriented Bounding Box)는 모두 3D 그래픽스 및 게임 프로그래밍 분야에서 주로 사용되는 Bounding Box 계산 기법입니다. AABB는 축에 정렬된 바운딩 박스로, 3축 x(1,0,0), y(0,1,0),

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AABB 계산은 object를 구성하는 점들을 순회하면서 x축, y축, z축의 최대최소를 구하면 됩니다.

아래와 같이 AABB가 계산되면 최소점은 (0,0,0)이고 최대점은(10,10,10)이 됩니다. 

AABB

 


이처럼 box는 점 8개 모두 이용해서 정의해도 되지만, AABB와 같이 각축에 box가 정렬되어 있다면 대각에 해당하는 두 점으로 box를 정의할 수 있습니다. box의 중심점은 (min+max)/2가 됩니다.

어떤 형상의 특징을 파악을 위해 AABB를 사용할 수 있습니다. 만약 아래와 같이 cylinder의 AABB를 계산했다고 하면 cylinder 높이는 zmax-zmin, 직경은 ymax-ymin 또는 xmax-xmin으로 계산할 수 있습니다. 

Cylinder AABB

 

이렇게 어떤 형상이 3축에 정렬되어 있을 때 특징을 계산하기 위해 AABB를 활용할 수 있습니다. 축에 정렬되지 않았다면 OBB(Oriented Bounding Box)를 사용해야 하겠죠.

그리고 AABB를 이용해서 두 물체의 충돌을 빠르게 계산할 수 있습니다. 두 물체의 AABB가 계산되면 각 축에 최대 최소 영역이 겹치는지를 판단해서 충돌을 판단할 수 있습니다. 각 축이 모두 겹쳐야 충돌로 판단합니다.
아래 그림은 2차원에서 한축만 겹칠 경우와 2축 모두 겹칠 경우를 비교한 그림입니다.

x축이 겹치지만 충돌이 일어나지 않음

 

x축, y축이 겹치고 충돌이 일어남

 

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