基于运动对象局部场景截取的碰撞检测算法

为了解决虚拟心脏介入手术系统中的碰撞检测问题,提出了一种基于运动对象局部场景截取的碰撞检测算法.通过实时构建运动对象的局部场景截取体,可以获取该对象周围的局部场景数据,有效地降低了碰撞检测复杂性.并且它对虚拟场景中埘象的形变属性没有特殊要求,可适用于虚拟环境中包含可形变对象的情形.通过虚拟心脏介入手术中的碰撞检测实验表明,碰撞检测频率达到500Hz以上,并能精确给出碰撞点和发生碰撞的基本几何元素等碰撞信息,可以满足虚拟心脏介入手术对碰撞检测的实时性与精确性要求.     

三维单目虚实物体球对面碰撞检测算法

为加强增强现实的沉浸感与真实性,实时地进行虚实物体间的碰撞检测至关重要.因此,提出一种基于增强现实和单目视觉的任意形状虚实物体碰撞检测估计算法.通过改进现有的单目二维虚实碰撞检测及响应算法,针对现有碰撞检测算法存在的计算复杂度高的问题,提出一种仅需计算实际物体4个特征点的三维碰撞检测算法;并通过对象分割、特征点提取、碰撞检测和碰撞响应等过程取得与真实世界物理特性一致的三维虚实碰撞响应估计效果.在增强现实有标记和无标记环境下分别进行实验结果表明,碰撞检测的计算量与二维算法相近,且具有景深效果,实现了基于单目视觉的增强现实三维虚实碰撞响应预测和处理.     

基于改进轴向包围盒的碰撞检测算法

研究机场应急救援是民航领域的问题.为防止机场地面车辆拥堵,要求在虚拟场景下的应急演练可全方位测试系统.为增强虚拟演练场景中碰撞检测的真实性与精确性,提出了一种基于特征三角形的碰撞检测算法.在基于三角形的模型中,通过在三角形中添加特征元素(点、边、面)形成特征三角形,利用特征三角形可以有效解决重复查询;通过轴向包围盒结合特征三角形,更好地完成碰撞检测,最后进行精确求交计算,为碰撞响应提供更多的碰撞信息.实验结果表明,算法可以缩短计算时间,提高检测精度,具有实际指导价值.     

基于空间散列法的虚拟植物碰撞检测算法

根据虚拟植物模型复杂的特点,采用在精细的三角形网格模型上所创建的较粗糙的四面体网格模型,在虚拟植物模型上实现基于空间散列法的碰撞和自碰撞检测.该算法具有高效快速、无需复杂的数据结构等特点.实验结果表明,该算法能够有效地解决群体中植株的碰撞和自碰撞问题,并能够达到实时的处理要求.可同时适用于其它复杂的三维模型的碰撞检测问题.     

真实感布仿真中布与刚体的碰撞检测及修正

提出了一种快速碰撞检测与修正算法.在碰撞检测阶段,通过采用包围盒与层次结构模型结合的方法减少碰撞检测的次数,并把多种碰撞形式归纳为一种点-面碰撞,从而把解线性方程组简化为代数运算.在碰撞修正阶段,通过采用预条件共轭梯度法进行数值积分,将碰撞修正直接融合在数值积分过程中,提高了计算速度.     

一种基于DirectX的碰撞检测算法

研究了三维空间中的碰撞检测问题。提出一种基于DirectX的物体三角形碰撞检测方法,在游戏程序中分析并实现了这种碰撞检测算法。该算法能以较快的速度解决游戏程序中物体间的碰撞问题。缉过适当的优化,该算法可用于大型3D游戏、虚拟现实等大型场景中的碰撞检测问题。     

真实感游戏中的碰撞检测方法研究

为了增强游戏场景的真实性,主要研究Unity3D中的碰撞检测方法。分析组件碰撞、射线碰撞以及距离碰撞这三种碰撞检测方法的原理,对比其使用条件、范围及优缺点,最终实现三维生态庄园游戏的开发。该碰撞检测方法已经应用在实际游戏开发中,可提高碰撞检测准确率及运行效率,增强游戏真实感。     

基于虚拟环境中织物碰撞检测仿真研究

研究织物碰撞检测真实性问题.碰撞检测应体现织物碰撞真实性.织物仿真方法普遍存在实时性不高、真实感不强等问题.针对传统的质点-弹簧模型容易产生超弹性现象,特别是在织物动感仿真中,为了实现真实性和快速性,提出了一种改进型的建模方法.先采用质点弹簧的方法对织物进行建模.首先对织物采用质点弹簧建模,然后采用混合层次包围盒的碰撞检测算法进行碰撞检测,对检测到得碰撞加以响应,用改进算法建模简单,充分利用包围球计算简单和紧密性好的优点来构建物体的混合层次包围盒结构.仿真结果表明,算法是有效可行的,提高了实时性和鲁棒性,性能优于传统碰撞检测算法,并实现了较强的真实感.     

基于八叉树精确划分型值点的碰撞检测算法

针对虚拟现实中碰撞检测的快速计算问题,提出一种新的粗略碰撞检测与精确碰撞检测相结合的检测算法。首先利用AABB包围盒法排除不可能相交的物体,然后对可能发生碰撞的包围盒采用八叉树算法进行空间分割,在包围盒内找到由型值点形成的三角形面片,利用三角形面片的碰撞检测算法精确地判断物体是否碰撞。通过与OBB包围盒算法的碰撞检测数据对比,验证了该方法的有效性。     

三坐标测量机无碰撞检测路径的生成

针对三坐标测量机检测路径的优化与安全问题,提出一种无碰撞检测路径的生成方法.先对测量点按其参数加权和大小规划检测顺序形成初始路径,再通过对测头扫描体表面与零件表面求截面交线进行碰撞检测,结合轴向包围盒过滤提高碰撞检测的效率;对于碰撞的路径段,先对可能存在的外圆特征进行碰撞规避,再对其他碰撞采用启发式规则进行避障移动规划,结合设计的一个扩展包围盒进行避障点设定.最后通过实验验证了文中方法的可行性.实验结果表明,该方法可以在较短时间内生成有效的较优路径,同时能很好地避免碰撞.     

碰撞检测技术研究综述

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,这些研究具有十分重要的意义。文章对二维空间中多边形等面模型间相交,以及三维空间中多面体等体模型间干涉的角度对碰撞检测技术的研究和发展作了较为全面的论述,并对几种常用的碰撞检测算法进行了分析和比较,最后对碰撞检测算法的发展方向提出了几点建议。     

JAVA 3D与VRML在机器人仿真和碰撞检测中的应用

碰撞检测是机器人运动仿真系统中的重要组成部分，快速有效的碰撞检测功能将是仿真系统成功的关键。本文介绍一种用AutoCAD、VRML建立机器人模型，用JAVA3D实现碰撞检测功能的方法，分析并提出了如何改进碰撞检测类来提高机器人碰撞检测中的精度问题，最后针对JAVA3D在碰撞检测方面的缺陷提出了进一步的改进意见。     

一种针对复杂3D物体碰撞检测的算法改进

碰撞检测是虚拟现实世界的一个关键问题。该文对常用的碰撞检测算法进行分析比较,针对普遍采用的两步算法,综合运用AABB树和规则空间划分算法,提出一种用于复杂的虚拟空间三维运动物体的碰撞检测改进算法。算法分成三步,每一步都排除不可能碰撞的元素。实验结果表明:该算法提高了碰撞检测性能,能满足复杂3D物体碰撞检测准确、快速的要求。     

虚拟物体间碰撞检测系统的设计

X3D是开放式的基于WEB的虚拟现实3D标准,是XML和VRML集成应用技术。首先介绍了X3D的碰撞检测的模型;其次描述了碰撞检测算法;通过X3D规范中提供的可扩展的插件机制,提出了一种用于X3D的碰撞检测系统的结构,通过测试该系统,它能够在具有大量的运动物体的环境中进行较为准确的碰撞检测,实时性和健壮性也基本上达到应用的要求。     

结合增强现实的医用加速器碰撞检测方法

针对肿瘤放射治疗中的加速器机械碰撞问题,提出一种增强现实环境下基于Unity3D的碰撞检测方法。基于三维建模软件3ds Max对医用直线加速器、治疗床等设备进行准确建模,基于病人CT由移动立方体算法得到三维可视化图像,并据此在USTC系列人体模型数据库中匹配体型符合程度最高的模型;编写脚本以对模型进行运动控制及刚体特性处理,基于Unity3D进行碰撞检测并规划设计GUI界面以进行用户操作和信息反馈;将三维模拟场景发布到Universal Windows平台并部署到增强现实设备HoloLens上。针对病床（病人）的三组空间位置进行测试,检测结果均与实际情况相符合,并得到了准确的反馈信息。测试结果表明,该碰撞检测方法检测结果准确,人机交互方便,增强现实环境下,展示效果直观,具有很好的应用前景。     

JAVA3D在虚拟切削和碰撞检测中的应用

尽管JAVA3D在虚拟制造中得到广泛的应用,但是在基于JAVA3D的虚拟切削系统中,由于JA-VA3D原有的碰撞检测算法不完善,存在误判和误差较大的缺点。针对这些不足,提出了基于多视角的动态八叉树碰撞检测算法,分别从正前方、正上方、正左方和45°等轴测4个视角同时检测物体的碰撞情况,每个视角中采用动态八叉树算法对物体进行检测,只有当4个视角同时检测到碰撞时才认为发生碰撞。算法成功地避免了误判,减小原来的误差,实现了对JAVA3D碰撞检测算法的改进。     

Java 3D中运动物体间碰撞检测的研究

碰撞检测是虚拟制造中重要的课题之一,文章针对Java3D对三维物体碰撞检测支持的局限性,通过扩展Java3D的功能,构造了一种碰撞检测系统,采用了二叉树层次球模型来表示实体,对运动物体间进行碰撞检测,满足了可靠性和时间的连续性,较好地适应复杂环境的碰撞检测的需求。     

基于流的实时碰撞检测算法

实时碰撞检测是计算机图形应用中不可或缺的问题之一,复杂物体间的实时碰撞检测至今仍未能得以很好的解决.高性能可编程图形硬件的出现,正在改变着通用计算仅能由CPU完成的传统观念.探索性地采用了可编程图形硬件来解决复杂物体间的实时碰撞检测问题.通过将两个任意物体间的碰撞检测计算映射到图形硬件以有效利用图形硬件的并行架构,由实时绘制过程快速产生碰撞检测结果.为此,算法首先将碰撞检测问题转化为一组线段集合与三角形的求交问题,以实现碰撞检测算法向可编程图形硬件的迁移.在对算法复杂度进行理性分析的基础上,给出了两种有效的优化技术以提升算法效率.实验结果表明,与现有的图像空间碰撞检测算法相比,该算法在效率、精确性和实用性方面具有明显优势.     

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。     

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．