终极指南：如何用gjk.c实现快速2D碰撞检测

想要为你的游戏或物理引擎添加高效的碰撞检测功能吗？gjk.c项目提供了一个简单而强大的解决方案！🎮 这个开源项目用不到200行干净的C代码实现了著名的Gilbert-Johnson-Keerthi (GJK) 碰撞检测算法，让2D碰撞检测变得轻而易举。

什么是GJK碰撞检测算法？

GJK算法是一种基于Minkowski空间理论的碰撞检测方法，它通过构建三角形-单形体来判断两个任意凸多边形是否发生碰撞。这个算法的魅力在于它不需要复杂的数学运算，只需要基本的算术和一点点向量数学就能完成工作。

核心工作原理：从1D到2D

想象一下一维数轴上的两个线段，GJK算法的核心思想是通过计算两个形状的算术差异来判断它们是否相交。如果两个形状有共同点，那么减去这个点本身就会得到零。所以，如果在结果中找到零，就说明发生了碰撞！

在实际实现中，算法并不需要计算所有可能的点对差异，而是通过支持函数寻找最有代表性的点，从而极大地提高了计算效率。

gjk.c项目的独特优势

🚀 极简设计

整个算法仅包含在一个C文件gjk.c中，代码行数不到200行，没有任何外部依赖。

💡 易于理解

项目提供了丰富的示例代码和详细说明，即使是初学者也能快速掌握GJK算法的精髓。

快速入门指南

第一步：获取项目代码

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/gj/gjk.c

第二步：集成到你的项目

gjk.c的核心函数非常简单：

int gjk(const vec2* vertices1, size_t count1, 
         const vec2* vertices2, size_t count2);

只需传入两个多边形的顶点数组和顶点数量，函数就会返回一个布尔值表示是否发生碰撞。

第三步：实际使用示例

项目中包含了一个完整的测试用例，展示了如何检测三角形和四边形的碰撞：

vec2 vertices1[] = {
    { 4, 11 }, { 4, 5 }, { 9, 9 }
};

vec2 vertices2[] = {
    { 5, 7 }, { 7, 3 }, { 10, 2 }, { 12, 7 }
};

int collision = gjk(vertices1, 3, vertices2, 4);

为什么选择gjk.c？

⚡ 性能卓越

通过仅计算最关键的差异点，算法在保持高精度的同时实现了极快的运行速度。

🔧 灵活扩展

项目还提供了Python绑定，位于python/目录下，方便在不同环境中使用。

📚 学习价值

对于想要深入理解碰撞检测算法原理的开发者来说，这个项目是绝佳的学习资源。

进阶功能

支持函数详解

GJK算法的核心是支持函数，它负责在给定方向上寻找两个形状的最远点，然后返回它们的差异。

三维版本展望

虽然当前版本专注于2D碰撞检测，但项目文档中提到3D版本正在开发中，未来将支持更复杂的三维碰撞场景。

实用技巧

1. 预处理顶点数据 - 确保输入的多边形是凸多边形
2. 优化方向选择 - 合理的初始方向可以加快收敛速度
3. 处理边界情况 - 算法已经内置了对退化情况的处理

总结

gjk.c项目为开发者提供了一个简单、快速、可靠的2D碰撞检测解决方案。无论你是游戏开发者、物理引擎工程师，还是对算法感兴趣的学习者，这个项目都值得一试！

通过不到200行的C代码，你就能获得一个功能完整的碰撞检测系统。现在就尝试将gjk.c集成到你的项目中，体验高效的碰撞检测带来的便利吧！✨