[python] PyOpenGL을 사용하여 3D 공간에서 충돌 감지 구현하기

이번 포스트에서는 PyOpenGL을 사용하여 3D 공간에서 물체 간의 충돌을 감지하는 방법을 알아보겠습니다. 충돌 감지는 게임 개발 등에 매우 중요한 요소이며, 3D 공간에서의 충돌 감지는 좌표 변환 및 벡터 연산으로 이루어지는 복잡한 작업입니다.

필요한 라이브러리 설치하기

처음으로, PyOpenGL과 numpy 패키지를 설치해야 합니다. 아래의 명령을 사용하여 설치할 수 있습니다:

pip install PyOpenGL
pip install numpy

물체 간 충돌 감지 알고리즘 개요

3D 공간에서의 충돌 감지는 두 개체의 경계를 검사하여 겹치는 부분이 있는지 여부를 판단하는 것으로 이루어집니다. 여기에서는 간단한 AABB(Axis-aligned Bounding Box) 충돌 감지 알고리즘을 사용하겠습니다. 이 알고리즘은 물체의 경계 상자를 사용하여 충돌을 판단하는 방법입니다.

AABB 충돌 감지 구현하기

  1. 각각의 물체를 담을 AABB를 계산합니다. AABB는 세 가지 정보를 가지고 있어야 합니다: 최소 x, y, z 좌표와 최대 x, y, z 좌표입니다.
  2. 각각의 물체 AABB를 비교하여 겹치는지 여부를 판단합니다. 겹치는 경우에는 충돌이 발생한 것으로 간주할 수 있습니다.

아래는 PyOpenGL을 사용하여 AABB 충돌 감지를 구현하는 예제 코드입니다.

# 필요한 라이브러리 임포트하기
from pyglet.gl import *
import numpy as np

# AABB 충돌 감지 함수 구현하기
def check_collision(aabb1, aabb2):
    if (aabb1[0][0] <= aabb2[1][0] and aabb1[1][0] >= aabb2[0][0]) and \
       (aabb1[0][1] <= aabb2[1][1] and aabb1[1][1] >= aabb2[0][1]) and \
       (aabb1[0][2] <= aabb2[1][2] and aabb1[1][2] >= aabb2[0][2]):
        return True
    else:
        return False

# 테스트를 위한 AABB 생성하기
aabb1 = np.array([[-1, -1, -1], [1, 1, 1]])
aabb2 = np.array([[0, 0, 0], [2, 2, 2]])

# 충돌 감지 테스트하기
collision = check_collision(aabb1, aabb2)
print(f"충돌 여부: {collision}")

위의 예제 코드에서는 AABB를 3x2 크기의 numpy 배열로 표현하였습니다. 각각의 AABB는 최소 좌표와 최대 좌표를 가지고 있으며, check_collision 함수를 사용하여 충돌 감지를 수행합니다.

결론

이번 포스트에서는 PyOpenGL을 사용하여 3D 공간에서의 충돌 감지를 구현하는 방법을 알아보았습니다. AABB 충돌 감지 알고리즘은 간단하고 빠르게 구현할 수 있는 충돌 감지 방법이지만, 더 정확한 충돌 감지를 위해서는 더 복잡한 알고리즘을 사용해야 합니다.