基于OpenCasCade的虚拟三坐标测量机碰撞检测方法

为了解决三坐标测量机测量过程中可能出现的碰撞问题,提出将虚拟空间与实际空间相结合的防碰撞方法,同时提出一种基于OpenCasCade(OCC)的快速、准确的虚拟空间碰撞检测方法.防碰撞方法在虚拟空间中建立与实际空间具有一一对应关系的虚拟模型,从而在计算机向三坐标测量机发送运动指令时先在虚拟空间中检测该指令是否会造成碰撞,将有碰撞的指令修改为无碰撞的安全指令输出,以达到防碰撞的目的.根据OCC建模的特点,可以将虚拟空间碰撞检测方法分为2步,第1步利用包围盒法快速剔除不可能碰撞的部分,第2步利用三角面片相交检测法进行较为精确的碰撞检测.为了提高速度,利用OpenMP将碰撞检测程序的计算并行化.相关的碰撞检测实验验证了该碰撞检测方法的可行性,并根据记录的数据对碰撞检测时间和精度进行了分析,证明该碰撞检测方法具有一定的实用价值.     

虚拟手术中基于边界元模型的碰撞检测研究

碰撞检测是虚拟手术的关键技术,针对人体组织的材料特性,提出基于线弹性理论的边界元模型。首先对整个场景空间进行剖分,在剖分网格中构建层次包围盒,包围盒相交时再进行精确相交检测。碰撞引起组织形变时,在几何模型的边界上建立线弹性积分方程,碰撞单元区域的形变量能够通过离散的求解结果反映出来。该算法速度快、精度高,很好的解决了虚拟手术系统实时性与真实感之间的矛盾。     

虚拟装配序列生成及其评价系统的研究

利用X3D虚拟现实技术建立了产品装配信息模型,运用虚拟现实技术中的碰撞检测技术实现了装配序列的生成,最后通过灰关联分析方法实现了装配序列的评价．以Java为开发平台,在Java中嵌入X3D,结合包围盒层次法中的轴向包围盒AABB和方向包围盒OBB,开发出的虚拟装配序列生成及其评价软件,为装配序列的研究提供了一个基于X3D的全新平台,最后,通过实验验证了系统的可行性和有效性．     

在线检测过程中碰撞检测技术的研究

在线检测过程中，规划的检测路径要求测头在实际的检测过程中避免发生碰撞。本文论述了基于三角网格模型的碰撞检测方法，提出了基于AABB包围体的碰撞检测算法，很好地解决了测头模型与零件三角网格模型的碰撞检测问题。并且提出了适于危险路径段之间零件表面形状的路径修改方法，使测头在实际检测过程中安全地绕过危险区。     

虚拟手术中实时碰撞检测技术研究

碰撞检测是虚拟手术的关键技术,为提高检测速度,满足系统实时性的要求,提出空间剖分和层次包围盒相结合的方法。使用八叉树表示法对虚拟场景进行空间剖分,在叶节点构建层次包围盒。进行碰撞检测时属于不同八叉树节点的几何元素不会相交,否则使用层次包围盒算法继续进行检测,对于有可能相交的几何元素再进行精确相交检测。     

糖果包装机虚拟拆装碰撞检测研究

目的 为了提高虚拟装配系统中碰撞检测的效率,提出以AABB包围盒粗检测和深度图细检测的碰撞检测方法。方法 首先利用SolidWorks软件建立BZ350糖果包装机模型,以STL格式导入到引擎中,通过对零件先建立AABB包围盒做粗检测后,分别对2个零件获取对应的深度图,使用OpenCV对2张深度图相叠加,根据叠加后像素值的大小来判断零件是否发生了碰撞。结果 实验表明,当叠加后深度值小于100的数量占所有深度值不为0的数量的比例大于86.2736%时,即可认定两零件发生碰撞。结论 对比传统检测算法,此算法在保证了检测速度和检测精度的前提下,对复杂模型的检测具有优势,并且保证了运行的速度在40帧/s以上的流畅运行。     

基于VRML的机械产品可视化装配及其应用

虚拟装配是虚拟现实技术在制造业中的一项重要应用,借助虚拟现实技术,在设计阶段就可以对产品进行虚拟装配。研究了网络制造环境下机械产品的可视化装配技术中动态VRML场景、虚拟装配控制、碰撞检测,提出了通过将虚拟模型运算交由服务器来完成的结构体系,解决传统虚拟装配中的碰撞检测技术的不足;并提出通过保存零件运动的关键点,对运动路径进行修改和控制的方法,减少了编写VRML程序的工作量。     

基于VR-CAD的碰撞检测方法在EAST三环套装虚拟仿真中的应用

运动对象间的碰撞检测和碰撞响应一直是可视化虚拟环境中主要的计算瓶颈,对于大型复杂对象进行精确、实时的装配仿真等工程应用中,其时间的开销是无法忍受的。笔者提出基于CAD 的虚拟场景的装配仿真,是让CAD 软件在后台做碰撞检测,通过通讯技术,在微机上实现前台的虚拟大场景、复杂部件装配仿真的实时可视化,大大地降低了碰撞检测的时间开销。同时提高了检测的精度,并在EAST 三环吊装仿真中得到成功应用。     

碰撞检测在大型虚拟场景中的应用

为了达到虚拟机器人在场景中漫游,要求实时地检测机器人与建筑物之间的碰撞.针对这种检测对于干涉精度要求不高,而对实时性要求较高的特点,采用假想长方体代替复杂物体进行OBB包围盒的计算方法,大大简化了计算复杂度.变化的虚拟场景,需要时刻更新包围盒,来判断机器人与环境物体是否碰撞.为了提高实时性,采取以下措施:只更新位置发生变化的物体的包围盒,静止物体的包围盒只做一次计算;找出与机器人距离最近的物体,只检测该物体与机器人是否碰撞,其他物体不进行检测.以上措施提高了计算速度,增强了检测的实时性.     

一种利用Delaunay三角剖分的碰撞检测算法

虚拟现实中物体对象分布及运动情况呈现复杂多样,碰撞检测算法很难达到实时性和准确性的要求.提出了一种基于Delaunay三角剖分的多物体碰撞检测实时算法.该算法运用包围体紧密拟合物体对象,以包围体的中心构建离散数据点集,生成Delaunay三角网格,实施碰撞检测,避免层次包围盒和空间划分的不利因素,物体的更新等操作限定在局部的三角形内.实验表明在多物体的碰撞检测中,即使存在若干移动物体,算法能够满足实时性和准确性的要求.