Tentando otimizar a interseção de linha x cilindro

Meu cérebro está derretendo ao longo de uma rotina de interseção de segmento segmento-cilindro em que estou trabalhando.

 /// Line segment VS <cylinder>
 // - cylinder (A, B, r) (start point, end point, radius)
 // - line has starting point (x0, y0, z0) and ending point (x0+ux, y0+uy, z0+uz) ((ux, uy, uz) is "direction")
 // => start = (x0, y0, z0)
 //   dir = (ux, uy, uz)
 //   A
 //   B
 //   r
 //   optimize? (= don't care for t > 1)
 // <= t  = "time" of intersection
 //   norm = surface normal of intersection point
 void CollisionExecuter::cylinderVSline(const Ogre::Vector3& start, const Ogre::Vector3& dir, const Ogre::Vector3& A, const Ogre::Vector3& B, const double r,
             const bool optimize, double& t, Ogre::Vector3& normal) {
  t = NaN;

  // Solution : http://www.gamedev.net/community/forums/topic.asp?topic_id=467789
  double cxmin, cymin, czmin, cxmax, cymax, czmax;
  if (A.z < B.z) { czmin = A.z - r; czmax = B.z + r; } else { czmin = B.z - r; czmax = A.z + r; }
  if (A.y < B.y) { cymin = A.y - r; cymax = B.y + r; } else { cymin = B.y - r; cymax = A.y + r; }
  if (A.x < B.x) { cxmin = A.x - r; cxmax = B.x + r; } else { cxmin = B.x - r; cxmax = A.x + r; }
  if (optimize) {
   if (start.z >= czmax && (start.z + dir.z) > czmax) return;
   if (start.z <= czmin && (start.z + dir.z) < czmin) return;
   if (start.y >= cymax && (start.y + dir.y) > cymax) return;
   if (start.y <= cymin && (start.y + dir.y) < cymin) return;
   if (start.x >= cxmax && (start.x + dir.x) > cxmax) return;
   if (start.x <= cxmin && (start.x + dir.x) < cxmin) return;
  }

  Ogre::Vector3 AB = B - A;
  Ogre::Vector3 AO = start - A;
  Ogre::Vector3 AOxAB = AO.crossProduct(AB);
  Ogre::Vector3 VxAB  = dir.crossProduct(AB);
  double ab2 = AB.dotProduct(AB);
  double a = VxAB.dotProduct(VxAB);
  double b = 2 * VxAB.dotProduct(AOxAB);
  double c = AOxAB.dotProduct(AOxAB) - (r*r * ab2);
  double d = b * b - 4 * a * c;
  if (d < 0) return;
  double time = (-b - sqrt(d),) / (2 * a);
  if (time < 0) return;

  Ogre::Vector3 intersection = start + dir * time;        /// intersection point
  Ogre::Vector3 projection = A + (AB.dotProduct(intersection - A) / ab2) * AB; /// intersection projected onto cylinder axis
  if ((projection - A).length() + (B - projection).length() > AB.length()) return; /// THIS IS THE SLOW SAFE WAY
  //if (projection.z > czmax - r || projection.z < czmin + r ||
  // projection.y > cymax - r || projection.y < cymin + r ||
  // projection.x > cxmax - r || projection.x < cxmin + r ) return; /// THIS IS THE FASTER BUGGY WAY

  normal = (intersection - projection);
  normal.normalise();
  t = time; /// at last
 }

Pensei dessa maneira para acelerar a descoberta de se a projeção do ponto de interseção está dentro do comprimento do cilindro. No entanto, ele não funciona e eu realmente não consigo entendê-lo porque parece muito lógico: se as coordenadas x, y ou z do ponto projetado não estiverem dentro dos limites do cilindro, ele deve ser considerado externo. Parece, porém, que isso não funciona na prática.

Qualquer ajuda seria muito apreciada!

Felicidades,

Bill Kotsias

Editar: Parece que os problemas aumentam com casos-limite, isto é, quando o cilindro é paralelo a um dos eixos. Erros de arredondamento entram na equação e a "otimização" para de funcionar corretamente.

Talvez, se a lógicaé correto, os problemas desaparecerão inserindo um pouco de tolerância como:

  if (projection.z > czmax - r + 0.001 || projection.z < czmin + r - 0.001 || ... etc...

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