包围盒碰撞检测算法应用研究

碰撞检测是视景仿真应用中的关键技术,研究了基于OBB Tree的包围盒层次碰撞检测算法,并在视景仿真系统中得到实现。该算法首先创建能够紧密包围物体的OBB(Oriented Bounding Box)包围盒,并自上而下地创建OBB树,然后采用"分割轴"(separatingaxis)方法快速检测两个OBB包围盒是否相交。使用该算法进行碰撞检测的"虚拟仓库设备布放系统"在实时性和逼真性方面都取得了很好的效果。     

导弹飞行视景仿真中的碰撞检测算法

针对导弹飞行视景仿真中碰撞检测实时性与精确性的不足,提出了一种优化的混合包围盒碰撞检测算法.该算法在包围盒树的上层使用Sphere,下层使用OBB;将该算法在导弹飞行视景仿真系统中实现后,分别与相交矢量碰撞检测算法、OBB包围盒算法进行对比试验和分析.结果表明,这种混合包围盒算法能够有效地提高导弹飞行视景仿真中碰撞检测的实时性与精确性.     

OBB层次包围盒构造方法的改进

层次包围盒是碰撞检测的重要技术,可以提高碰撞检测精度并减少碰撞检测复杂度。首先介绍了OBB包围盒的计算方法、相交测试原理,以及OBB层次包围盒构造的一般过程。结合物体模型的层次结构,提出了基于模型层次结构的OBB层次包围盒的构造方法。实验结果证明改进后的方法加快了模块之间可以发生变化时其对应的OBB树的更新速度,使OBB方法适合由刚体模块构成的模型变形的情况。     

基于包围盒的碰撞检测算法研究

基于包围盒的碰撞检测算法是一类重要的碰撞检测算法。文章比较了几种常用的包围盒碰撞检测算法;给出了OBB包围盒的计算算法及其改进和修正算法;包围盒树的建立算法;包围盒的重叠测试和基于包围盒的碰撞检测算法;最后以OBB验证了该类算法的有效性,正确性和鲁棒性。     

深空探测三维视景显示和碰撞检测研究

碰撞检测在可视化仿真和模拟中有着重要应用。研究了一种用于深空探测动力学仿真的三维视景显示和碰撞检测方法,三维建模软件构建仿真对象,导入Matlab的虚拟现实工具箱后,用于动态显示探测器着陆小行星表面的动力学过程;通过对包围盒OBB碰撞检测算法进行改进和优化,进行混合层次包围盒结构的遍历,满足深空探测碰撞检测的实时性要求,较好地实现复杂刚体间的碰撞检测。     

基于层次包围盒的混合碰撞检测算法

针对碰撞检测算法实时性较差的缺点,本文提出基于AABB包围盒与OBB包围盒相结合的混合碰撞检测算法,首先由对象投影来判断是否相交,检测出不可能相交对象;然后对可能相交的对象投影反向构建AABB包围盒,快速地测试对象;再用OBB包围盒进行精确地检测,以实现虚拟环境对象间高效的碰撞检测。本文还针对传统的基元相交测试效率不高的缺点进行了一定的改进。实验结果表明,与另外两种算法对比,该方法在相同环境前提下能够有效的提高碰撞检测的效率。     

实时碰撞检测算法分析与比较

随着计算机硬件的升级,3D虚拟游戏产业早已出现在电脑的客户端,而碰撞检测是影响3D虚拟环境的一个重要因素,如何快速而精确地进行碰撞检测成为研究的热点。本文主要介绍碰撞检测的几种常用的算法,根据球和OBB包围盒的特性,提出一种球包围与OBB包围盒相结合的算法。针对众多的改进算法的局限性,应根据具体情况及碰撞检测精度选择不同的算法以实现较好的碰撞效率。     

用混合包围盒优化碰撞检测方法

提出一种利用混合包围盒优化的碰撞检测方法。该方法根据碰撞相交刚体不同组件的复杂度进行层次设置,在层次包围盒树顶层使用包围球,在其他层使用OBB包围盒以实现碰撞检测功能。与传统方法相比,缩短了碰撞检测时间,提高了碰撞检测速度,实验结果验证了方法的有效性。     

基于树状层次有向包围盒碰撞检测的研究

碰撞检测技术发展很快,在柔性织物模拟和虚拟手术仿真等方面有着很好的应用,它的研究方向是如何快速精准的进行碰撞检测.本文介绍有关OBB包围盒的构造、计算以及相交测试的方法,对实体对象采用树状分割的方法,改进原有的算法,提高碰撞检测的速度.     

视景仿真中的新型高效碰撞检测算法研究

Vega Prime提供的相交矢量碰撞检测算法不适用于对精度要求较高的视景仿真系统。针对该类问题,采用层次包围盒,以及结合一维空间排序法思想,提出一种新型高效碰撞检测算法。通过将该算法在制导弹药视景仿真系统中进行实现后,分别与相交矢量碰撞检测算法、传统OBB包围盒算法进行对比试验和分析。结果表明,该算法不仅解决了相交矢量算法出现的"穿透"等失真问题,还提高了仿真的效率,满足了视景仿真系统的高精度要求。     

融合神经网络的布料碰撞检测算法

目的 针对当前在虚拟环境中布料柔体碰撞检测效率慢和准确性低的问题,提出一种根节点双层包围盒树结构和融合OpenNN （open neural networks library）神经网络加速预测碰撞检测的算法。方法 首先改进了碰撞检测常用的包围盒技术,提出根节点双层包围盒算法,减少包围盒的构造时间。其次使用神经网络优化碰撞检测技术,利用神经网络可以处理大量数据的优势,每次可以检测大量基本图元是否发生碰撞,解决了碰撞检测计算复杂性高的问题。最后准确地找到碰撞粒子并做出碰撞响应。结果 在相同的复杂布料模型情况下,根节点双层包围盒算法在运行速度上比传统混合包围盒算法快,耗时缩减了5.51%~11.32%。基于OpenNN算法的总耗时比根节点双层包围盒缩减了11.70%,比融合DNN （deep neural network）的自碰撞检测算法减少了6.62%。随着碰撞检测难度的增大,当布料模型的精度增加84%时,传统物理碰撞检测方法用时增加96%,融合DNN的自碰撞检测算法用时增加90.11%,而本文基于神经网络的算法用时仅增加了68.37%,同时表现出更高的稳定性,满足使用者对实时性的要求。结论 对于模拟场景中简单模型的碰撞,本文提出的根节点双层包围盒算法比传统的包围盒方法耗时短。对于复杂模型,基于OpenNN神经网络的碰撞检测算法在效率上优于传统的包围盒算法和融合DNN的自碰撞检查算法,而且模拟效果的准确性也得以保证,是一种高效的碰撞检测方法。     

手术仿真中的碰撞检测研究

手术仿真是虚拟现实技术在现代医学领域的一个重要应用，快速精确的撞检测是保证手术仿真真实性的重要条件，手术仿真的实时性和复杂性对碰撞检测提出了更高的要求，在全面分析了手术仿真中碰撞检测的新特点的基础上，给出了一种基于固定方向凸包包围盒层次的碰撞检测方法,这种方法不仅能有效地提高碰撞检测的速度，而且能适应软组织变形后几何特征和拓扑结构的变化，具体应用表明，该方法能较好地解决手术仿真中的碰撞检测问题。     

三维织物动感模拟及碰撞检测方法研究

基于质点-弹簧模型建立织物的物理模型，采用中值积分法对微分方程进行积分以取得更高的模拟精度。碰撞检测是织物仿真中的重点之一，使用了基于AABB的层次包围盒树来实现快速的碰撞检测，达到了动感实时的织物模拟效果。     

三维服装仿真中的"服装-人体"快速冲突检测及响应算法

维胆装仿真可以为三维人体动画生成逼真的服装动态效果，但其中的冲突检测与仿真计算的时间复杂度太高，其实用性一直受到很大限制．提出了一种快速的“服装-人体”冲突检测友响应算法，在人体运动状态下，快速检测服装与人体之间的位置冲突，其时间复杂度仅为O（n）（n为服装模型上的顶点数目）．在此基础上，提出一种合理有效的冲突响应机制，并实现快速稳定的三维服装仿真，取得了真实的仿真结果．     

碰撞检测在虚拟仿真系统中的应用

碰撞检测对于增强虚拟仿真系统的拟真度和沉浸感有着重要的作用。通过对现有碰撞检测程序库的整合与改进，设计并实现了虚拟仿真系统的碰撞检测模块，实验证明，该模块能够较好地满足虚拟仿真系统对碰撞检测的要求。     

虚拟手术中基于可碰撞集的软组织自碰撞检测算法

快速精确的碰撞检测是保证手术仿真真实性的重要条件.由于虚拟手术仿真过程中的高复杂性和高计算性,使得现有的碰撞检测已经不能满足实时性与复杂性的要求,为此提出一种新的软组织自碰撞检测方法.该方法根据软组织的曲率提取可碰撞集,基本几何元素间的自碰撞仅在该可碰撞集中发生,基本几何元素相交检测采用基于特征检测的方法.通过试验表明,该方法不仅能有效地提高碰撞检测的速度,而且能对人体软组织进行相对精确的检测.     

基于改进碰撞检测算法的肝门静脉结扎仿真

为了对虚拟肝脏手术中肝门静脉的结扎进行仿真,提出了一种改进的碰撞检测算法。改进的碰撞检测算法主要包括三个方面:缝合线的自碰撞检测、缝合线的运动分解,以及缝合线与肝门静脉模型的碰撞检测。缝合线的模拟采用跟踪控制点FTL算法,采用包围球法对缝合线进行自碰撞检测;提出运动分解方法来防止缝合线发生自穿透;将包围球法和空间网格划分法相结合,实现缝合线和肝门静脉之间的碰撞检测;同时,肝门静脉的形变采用设置刚体核的几何模型来模拟,使用虚拟弹簧振子来实现结扎时的触觉反馈。将改进的碰撞检测算法运用到虚拟肝脏手术中,满足虚拟场景中真实感和实时性的要求。     

车辆碰撞检测的一种简化数学模型

该文建立了车辆碰撞检测的一种简化数学模型,并进行了仿真验证。实际应用结果表明本模型具有简单和计算快捷的特点,能满足车辆碰撞检测的仿真要求。     

碰撞检测问题研究综述

物体之间的干涉和碰撞检测在图形学、仿真、动画和虚拟现实等技术中得到广泛的研究,具 有很重要的意义.文章从平面中的可碰撞问题、可移动性问题、最初碰撞点的检测问题、三 维空间中可碰撞问题以及碰撞规避问题等几方面对碰撞问题的研究和发展作了一个较全面的 综述,并对碰撞检测算法的效率和可靠性的提高提出3点建议.