基于包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法

针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷，提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒，快速排除不可能相交的对象进行空间分割，实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明，与经典的Rapid算法对比，该算法能够节省检测时间，提高碰撞检测的效率。  

混合包围盒碰撞检测算法研究

为提高碰撞检测的实时性，提出一种混合包围盒碰撞检测算法。将物体的包围盒二叉树设计为2层结构，顶层使用AABB包围盒排除不相交的物体，下层利用k-DOPs包围盒检测物体之间的碰撞情况。采用任务树的方法对2棵混合包围盒二叉树进行同步遍历，实现物体之间的碰撞检测。与其他碰撞检测算法进行对比分析，实验结果表明，该算法能提高碰撞检测的实时性和精确性。  

复杂场景中快速碰撞检测算法及GPU加速

为了保证在大规模复杂场景中,碰撞检测的实时性和精确性,提出了一种基于图形空间与改进的图像空间相结合,并利用GPU加速的快速碰撞检测方法.利用AABB包围盒的检测策略,快速剔除不相交物体,确定潜在碰撞对象.改进传统的基于图像空间的碰撞检测算法,设计了基于向指定平面投影、模板测试和深度测试的碰撞检测算法.在此基础上,利用GPU的并行计算能力加速整个检测过程,有效地减少了碰撞检测时间.通过在虚拟驾驶系统当中的应用,验证了该方法在大规模复杂场景中碰撞检测的实时性和精确性.  

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。  

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。  

TIN快速求交算法及其应用研究_*

煤矿床地表与地质层面模型通常采用TIN表示，交线作为层面模型交叉部分的特征描述，在模型构建及后续的应用分析中都具有十分重要的作用。根据基于层面模型编制露天煤矿采剥计划的需要，提出并实现了一种基于空间索引与碰撞检测的TIN快速求交算法，算法通过建立TIN空间格网索引，使相交测试仅限于映射在同一个空间格网单元内的三角形对之间，在计算交线时，进一步应用AABB包围盒碰撞检测技术快速剔除不相交三角形对，并分别采用“边—面”及改进的“边—边”求交算法计算异面与共面三角形交线，最后，根据交线段之间的空间邻接关系实现交线的快速分离。实验分析表明，算法整体时间效率较基于OBBTree的TIN求交算法高，并在露天煤矿采剥计划CAD软件系统中应用于计划线生成、运输道路设计、追踪等值线、切割剖面等设计实践，提高了在三维图形环境下采剥计划设计的精度与可靠性。  

基于OBB树层次关系的相交体特征计算*

针对不同复杂情况的网格模型在运动过程中发生的接触问题，提出了一个有效、准确的相交体特征计算算法，这里的特征包括相交三角形求交线，相交体求轮廓线，相交体求轮廓体。该算法以OBB（Oriented Bounding Boxes）树的数据结构为基础，借助AABB（AxisAligned Bounding Boxes）包围盒，通过分析线段、三角面、包围盒的位置关系情况，得到了相交线段、相交三角面以及包围三角面，并在此基础上计算出相应的相交体特征。该算法在CAD模型分割、建造、几何特征提取、生产车间以及机器人运动轨迹规划等方面都有很高的应用价值。  

基于层次包围盒的碰撞检测算法的存储优化

介绍了基于层次包围盒的碰撞检测算法的存储优化方法。该方法从存储空间的角度来改进基于AABB树的碰撞检测算法。根据AABB树的构造过程,减少内部节点的AABB包围盒的存储字节数;基于快速三角形相交测试算法,从叶节点结构里去掉包围盒信息,将叶节点从存储结构中删除。实验表明,利用AABB包围盒和叶节点的存储优化,既减少了算法的存储空间又加快了算法的执行时间。