2D AABB vs AABB Sweep: Como calcular o acerto normal?

Eu implementei um lançamento de varredura 2D AABBvsAABB no meu jogo, no entanto, estou tendo dificuldade em calcular o acerto normal do elenco de varredura.

Eu tenho a direção de varredura, as posições AAB B e xy min-maxs, primeiro e último tempos de batida para trabalhar, mas não a (s) aresta (s) em colisão ou a direção normal. Simplesmente não consigo conceber uma solução eficiente para esse problema específico. Alguma ideia? :)

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É isso que eu tenho até agora - apenas uma implementação geral da varredura AABB de Gomez e Christer Ericson . Não há acerto normal, portanto, embora o cálculo normal seja um mistério para mim, não consigo produzir nenhuma resposta de colisão para o meu controlador de personagem.

bool SweepVelAABBvsAABB(AABB a, AABB b, Vector2 v, out Vector2 outVel, out Vector2 norm )
    {
        outVel = v; //Initialise out velocity
        norm = Vector2.zero;

        if( AABBvsAABB(a,b) ) return true; //return early if a,b overlap

        v = -v;
        float hitTime = 0.0f;
        float outTime = 1.0f;

        if(v.x < 0.0f) //sweep is going right
        {
            if(b.max.x < a.min.x) return false;
            if(a.max.x < b.min.x) hitTime = Mathf.Max( (a.max.x - b.min.x) / v.x, hitTime );
            if(b.max.x > a.min.x) outTime = Mathf.Min( (a.min.x - b.max.x) / v.x, outTime );
        }
        else if(v.x > 0.0f) //sweep is going left
        {
            if(b.min.x > a.max.x) return false;
            if(b.max.x < a.min.x) hitTime = Mathf.Max( (a.min.x - b.max.x) / v.x, hitTime );
            if(a.max.x > b.min.x) outTime = Mathf.Min( (a.max.x - b.min.x) / v.x, outTime );
        }

        if(hitTime > outTime) return false;

        //=================================

        if(v.y < 0.0f) //sweep is going up
        {
            if(b.max.y < a.min.y) return false;
            if(a.max.y < b.min.y) hitTime = Mathf.Max( (a.max.y - b.min.y) / v.y, hitTime );
            if(b.max.y > a.min.y) outTime = Mathf.Min( (a.min.y - b.max.y) / v.y, outTime );
        }
        else if(v.y > 0.0f) //sweep is going down
        {
            if(b.min.y > a.max.y) return false;
            if(b.max.y < a.min.y) hitTime = Mathf.Max( (a.min.y - b.max.y) / v.y, hitTime );
            if(a.max.y > b.min.y) outTime = Mathf.Min( (a.max.y - b.min.y) / v.y, outTime );
        }

        if(hitTime > outTime) return false;

        outVel = -v * hitTime;

        return true;
    }

Eu consegui encontrar uma solução simples e eficiente observando os eixos de separação.

// Sweep a in the direction of v against b, returns true & info if there was a hit
// ===================================================================
bool SweepBoxBox( AABB a, AABB b, Vector2 v, out Vector2 outVel, out Vector2 hitNormal )
{
    //Initialise out info
    outVel = v;
    hitNormal = Vector2.zero;

    // Return early if a & b are already overlapping
    if( AABBvsAABB(a, b) ) return false;

    // Treat b as stationary, so invert v to get relative velocity
    v = -v;

    float hitTime = 0.0f;
    float outTime = 1.0f;
    Vector2 overlapTime = Vector2.zero;

    // X axis overlap
    if( v.x < 0 )
    {
        if( b.max.x < a.min.x ) return false;
        if( b.max.x > a.min.x ) outTime = Mathf.Min( (a.min.x - b.max.x) / v.x, outTime );

        if( a.max.x < b.min.x )
        {
            overlapTime.x = (a.max.x - b.min.x) / v.x;
            hitTime = Mathf.Max(overlapTime.x, hitTime);
        }
    }
    else if( v.x > 0 )
    {
        if( b.min.x > a.max.x ) return false;
        if( a.max.x > b.min.x ) outTime = Mathf.Min( (a.max.x - b.min.x) / v.x, outTime );

        if( b.max.x < a.min.x )
        {
            overlapTime.x = (a.min.x - b.max.x) / v.x;
            hitTime = Mathf.Max(overlapTime.x, hitTime);
        }
    }

    if( hitTime > outTime ) return false;

    //=================================

    // Y axis overlap
    if( v.y < 0 )
    {
        if( b.max.y < a.min.y ) return false;
        if( b.max.y > a.min.y ) outTime = Mathf.Min( (a.min.y - b.max.y) / v.y, outTime );

        if( a.max.y < b.min.y )
        {
            overlapTime.y = (a.max.y - b.min.y) / v.y;
            hitTime = Mathf.Max(overlapTime.y, hitTime);
        }           
    }
    else if( v.y > 0 )
    {
        if( b.min.y > a.max.y ) return false;
        if( a.max.y > b.min.y ) outTime = Mathf.Min( (a.max.y - b.min.y) / v.y, outTime );

        if( b.max.y < a.min.y )
        {
            overlapTime.y = (a.min.y - b.max.y) / v.y;
            hitTime = Mathf.Max(overlapTime.y, hitTime);
        }
    }

    if( hitTime > outTime ) return false;

    // Scale resulting velocity by normalized hit time
    outVel = -v * hitTime;

    // Hit normal is along axis with the highest overlap time
    if( overlapTime.x > overlapTime.y )
    {
        hitNormal = new Vector2(Mathf.Sign(v.x), 0);
    }
    else
    {
        hitNormal = new Vector2(0, Mathf.Sign(v.y));
    }

    return true;
}

Observe como o acerto normal do A é sum(Normals of Vectors of Edges on B involved in collision). Em ordem de palavras:

1. Encontre as arestas envolvidas no objeto com o qual estamos colidindo .
2. De obter os vértices dessas arestas.
3. Soma as normais desses vértices.
4. Transforme o vetor resultante em um vetor unitário (normalize).

Lembre-se de que uma "aresta" pode ser apenas um vértice ( estamos colidindo com o canto em outra caixa).

Você também notará que isso se aplica ao acerto normal de B.

Se bem entendi, seu algoritmo até agora encontra a posição ao longo do movimento de A na qual A e B estão apenas tocando.

Com essa posição, execute um teste de interseção unidimensional entre A e B nos três eixos. Um (ou mais em casos de canto) desses eixos não terá sobreposição; o acerto normal deve ser paralelo a esse eixo e na direção de B a A.

Se mais de um eixo não tiver sobreposição, você acertará uma aresta ou um canto perfeitamente; você pode escolher arbitrariamente uma opção ou somar os resultados para um canto "arredondado".