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判断一个点在三角形内(判断一个点在三角形内部)
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本文只是翻译和整理，原文在此 内角和法
连接点P和三角形的三个顶点得到三条线段PA，PB和PC，求出这三条线段与三角形各边的夹角，如果所有夹角之和为度，那么点P在三角形内，否则不在，此法直观，但效率低下。
二 同向法假设点P位于三角形内，会有这样一个规律，当我们沿着ABCA的方向在三条边上行走时，你会发现点P始终位于边AB，BC和CA的右侧。我们就利用这一点，但是如何判断一个点在线段的左侧还是右侧呢？我们可以从另一个角度来思考，当选定线段AB时，点C位于AB的右侧，同理选定BC时，点A位于BC的右侧，最后选定CA时，点B位于CA的右侧，所以当选择某一条边时，我们只需验证点P与该边所对的点在同一侧即可。问题又来了，如何判断两个点在某条线段的同一侧呢？可以通过叉积来实现，连接PA，将PA和AB做叉积，再将CA和AB做叉积，如果两个叉积的结果方向一致，那么两个点在同一测。判断两个向量的是否同向可以用点积实现，如果点积大于0，则两向量夹角是锐角，否则是钝角。
代码如下，为了实现程序功能，添加了一个Vector3类，该类表示三维空间中的一个向量。
三 重心法上面这个方法简单易懂，速度也快，下面这个方法速度更快，只是稍微多了一点数学而已
三角形的三个点在同一个平面上，如果选中其中一个点，其他两个点不过是相对该点的位移而已，比如选择点A作为起点，那么点B相当于在AB方向移动一段距离得到，而点C相当于在AC方向移动一段距离得到。
所以对于平面内任意一点，都可以由如下方程来表示
P = A &#; u * (C – A) &#; v * (B - A) // 方程1
如果系数u或v为负&#;，那么相当于朝相反的方向移动，即BA或CA方向。那么如果想让P位于三角形ABC内部，u和v必须满足什么条件呢？有如下三个条件
u >= 0
v >= 0
u &#; v <= 1
几个边界情况，当u = 0且v = 0时，就是点A，当u = 0,v = 1时，就是点B，而当u = 1, v = 0时，就是点C
整理方程1得到P – A = u(C - A) &#; v(B - A)
令v0 = C – A, v1 = B – A, v2 = P – A，则v2 = u * v0 &#; v * v1，现在是一个方程，两个未知数，无法解出u和v，将等式两边分别点乘v0和v1的到两个等式
(v2) • v0 = (u * v0 &#; v * v1) • v0
(v2) • v1 = (u * v0 &#; v * v1) • v1
注意到这里u和v是数，而v0，v1和v2是向量，所以可以将点积展开得到下面的式子。
v2 • v0 = u * (v0 • v0) &#; v * (v1 • v0) // 式1
v2 • v1 = u * (v0 • v1) &#; v * (v1• v1) // 式2
解这个方程得到
u = ((v1•v1)(v2•v0)-(v1•v0)(v2•v1)) / ((v0•v0)(v1•v1) - (v0•v1)(v1•v0))
v = ((v0•v0)(v2•v1)-(v0•v1)(v2•v0)) / ((v0•v0)(v1•v1) - (v0•v1)(v1•v0))
是时候上代码了，这段代码同样用到上面的Vector3类
关于重心坐标
Happy coding!
==The End==
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