基于包围盒法的碰撞检测算法研究

随着计算机技术的日益更新,虚拟技术中的碰撞检测算法得到了快速发展。已成为国内外的研究热点。在分析了碰撞检测算法的基本理论的基础上,提出了对AABB包围盒算法的改进思想。改进后的测试结果显示测试效率提高了21．7％,证明了改进后的检测算法在检测效率上的优越性。     

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．     

碰撞检测中一种快速计算两物体最短距离的算法

提出了一种新的计算两物体最短距离的方法.通过提取物体特征点集来描述物体的外轮廓特征,对两个物体的特征点集进行计算得到最短距离.理论分析和实验验证表明,该方法可以降低碰撞检测的计算复杂度,提高算法的效率,满足实时性的要求.     

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。     

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。     

虚拟场景漫游系统的碰撞检测优化算法

基于三维层面的碰撞检测算法都比较复杂,还需要大量场景数据作支撑.本文针对虚拟场景漫游系统的特点,提出一种将三维碰撞简化到二维平面中的检测算法.实践表明:该算法能大大提高检测效率,也能很好地满足漫游系统的需要.     

视频游戏中碰撞检测算法的选择

视频游戏效果必须在一定程度上符合客观世界的物理规律,其中,碰撞检测是游戏创作中不可回避的一个问题。目前在碰撞检测算法方面,已经有过一定的研究,但如何选择适合实际情况的碰撞检测算法还是一个值得研究的课题。为了展现逼真的游戏场景,必须采用适合的算法来进行物体之间的碰撞检测,从而增强游戏的真实感和沉浸度。     

基于混合模型的碰撞检测优化算法研究

提出了碰撞中依据不同情况而选择不同包围盒的混合模型,分析了不同包围盒之间的求交算法,实现了碰撞检测层次包围盒算法的优化。     

基于网格拓扑优化的连续碰撞检测算法

传统连续碰撞检测算法处理变形三角网格模型时需要大量冗余元素测试。为此,提出一种基于网格拓扑优化的连续碰撞检测优化算法。为减少冗余元素测试,在底层剔除使用2个步骤,采用网格拓扑进行优化,使相邻三角面片不必执行所有的15对元素测试,并使用额外包围盒进一步剔除不相交基元。实验结果表明,该算法可以减少大量的不必要元素测试,提高剔除效率及连续碰撞检测的整体性能,相比额外包围盒算法元素测试个数约减少了5/6,相比三角形表示算法和孤儿集算法元素测试个数约减少了一半。     

基于图像的快速碰撞检测算法

基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法,它有效地利用图形硬件的加速功能,以减轻CPU的负担,文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法,该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时,不但能处理任意形状的多面体,而且具有更高效率,该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解,将凸分解结果合理的组织成层次二叉树结构,以及绘制加速等技术,与相关算法的实验比较说明,该算法在性能上有较大的提高。     

A Linear Algorithm for Collision Detection of 3-Dimensional Convex Polytopes

Given two disjoint 3-dimensional convex polytopes P and Q and a straight direction along Which P moves in translation, this paper presents a linear algorithm for determining Whether P collides with Q, and the possible collision positions on P and Q. This result is achieved by using the hierarchicat representation of polytopes, of which the preprocessing time is linear with space.     

Collision Detection for Deformable Objects

Interactive environments for dynamically deforming objects play an important role in surgery simulation and entertainment technology. These environments require fast deformable models and very efficient collision handling techniques. While collision detection for rigid bodies is well investigated, collision detection for deformable objects introduces additional challenging problems. This paper focuses on these aspects and summarizes recent research in the area of deformable collision detection. Various approaches based on bounding volume hierarchies, distance fields and spatial partitioning are discussed. In addition, image‐space techniques and stochastic methods are considered. Applications in cloth modeling and surgical simulation are presented.     

基于包围盒和空间分解的碰撞检测算法

文中提出一种基于包围盒和空间分解的碰撞检测算法,用以解决软体的碰撞检测。算法使用AABB包围盒做初步检测,确定可能发生碰撞的物体。再根据包围盒的重叠情况缩小可能发生碰撞的区域,利用哈希表作为数据储存结构进行空间分解,将物体包围盒重叠区域的基本几何元素的空间网格映射到哈希表中,将碰撞区域缩小到基本几何元素,最后用基元碰撞检测找出具体碰撞点。由于前期AABB包围盒的处理减少了空间分解阶段需要映射的基本几何元素数量,该算法具有较高的运算速度。     

计算碰撞检测中接触位置的算法

介绍了一种针对用三角形网面表示的不规则物体的碰撞检测中接触点,接触法线和刺穿深度的计算方法.该方法先将两三角形网面的交线投影到一个坐标轴上,然后对交线端点的投影点进行排序,从而将交线分成一组或多组,每组交线首尾相连构成一个圈,每个圈代表一个接触区域;针对每个接触区域,利用交线计算接触点,接触法线,并根据三角形网面在接触位置的拓扑关系,分顶点,边和面三种刺穿情况计算出刺穿深度.通过实际应用,证明了该方法在解决不规则物体的多点碰撞检测中的可行性和可靠性,适用于三维游戏制作、虚拟现实中的物理仿真等各项应用研究.     

虚拟现实技术中碰撞检测算法研究

碰撞检测是虚拟现实技术、机器人技术与动画仿真技术等领域中一个关键的环节,其基本任务是确定两个或多个物体彼此之间是否发生接触或穿透。本文阐述了碰撞检测的一般结构、常见的几种分类标准。重点介绍了目前最主要的三种碰撞检测算法,基于包围盒方法的碰撞检测算法,基于图像空间的碰撞检测算法,基于距离场的碰撞检测算法,对它们各自的优缺点做了比较分析。最后预测了碰撞检测算法的未来发展方向。     

干涉检测算法的检测速度与精度的系统分析

在实时运动干涉检测系统中,干涉检测的效率与精度是问题的关键。文章对影响干涉检测准确度、检测速度以及分阶段干涉检测效果的因素进行了分析,提出了影响基本干涉检测费用的各种因素,并对各因素的复杂性进行了参数化定义,同时从干涉检测的效用、确定性等方面对检测效果进行了估计。在以上基础上提出了基于模糊逻辑的运动抽象精度的匹配方法,实现了对各种干涉检测效率与精度的合理搭配与调节。经验证,该文算法较等误差法效率高出10倍以上。     

虚拟装配中基于精确模型的碰撞检测算法

针对目前虚拟装配中由多边形模型引起的碰撞检测准确性低的问题,提出一种考虑公差信息的精确碰撞检测算法.首先进行分层的多边形碰撞检测,获得发生碰撞的多边形;然后基于层次图像数据将发生碰撞的多边形映射到零件相应的几何上;再依据几何的公差信息计算碰撞阈值;最后根据碰撞阈值进行精确碰撞判定.实例验证结果表明,文中算法在保证虚拟装配系统实时性的同时,提高了碰撞检测的准确性.     

运用改进的八叉树算法实现精确碰撞检测

提出一种精确碰撞检测算法,通过计算空间多面体之间距离实现碰撞检测功能.在计算2个多面体之间距离时,运用空间层次划分技术高效地寻找多面体中充分接近的三角面片,然后在这些三角面片中进行距离计算,以提高算法效率;同时运用改进的八叉树层次分割算法,与基本八叉树算法相比,减少了算法的空间复杂度.文中算法已经在超导Tokamak实验装置（EAST）虚拟装配仿真系统的碰撞检测模块中得到应用,通过实验比较,证明了该算法的可行性.     

一种基于八叉树与流水线技术的快速碰撞检测算法

针对存在大量运动物体的虚拟环境,提出一种基于空间八叉树剖分与流水线技术的并行碰撞检测算法.通过八叉树剖分,把虚拟空间剖分成一系列的子空间,然后只对同一空间中的结点进行碰撞检测.对空间内的每个物体构建包围盒树,同一空间中的任意两棵包围盒树遍历构成任务树,把任务树中的任务分配给不同的进程进行碰撞检测,并采用流水线与多线程技...     

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。