点到任意多面体距离的快速计算方法

提出了一种快速计算空间点到任意多面体的有符号距离的方法,该方法以空间点为中心,采用动态搜索技术,能够快速准确地获得一个含多面体最近体元素在内的候选面片集,而且在一般情况下该候选集都足够小,从而对计算空间点到复杂多面体的最近距离起到明显的加速作用,与采用层次结构表示的方法相比,此方法避免了频繁计算点到各层次结构的距离,本算法可应用在需大量距离计算的环境,如距离场计算、虚拟环境下的碰撞检测,机器人运动规划及数据控加工过程的干涉检查等。     

多面体光线跟踪的两种快速算法

本文提出了适用于凸，凹多面体光线跟踪的两种快带算法。     

凸多面体的快速形态和算法

在研究传统形态算法的基础上,将凸多面体的形态和算法简化为面与面的形态和,结合三维物体的法矢球模型,引入参考平面的概念.参考平面将三维空间的凸多边形分解成两部分,分别计算对应的两部分的形态和,并去掉重复边和面.提出一种凸多面体的快速形态算法,与传统方法相比,该方法简单、直观,算法效率可提高6～10倍.实验证明,该方法是可行的、有效的.     

多面体环分解算法原理

本文着重阐述了环分解算法的三个主要步骤:(1)A体至从体的一致性映射过程。(2)交线边的计算及分类过程。(3)简单环分解和复杂环分解的计算过程。最后总结了该算法在FSMTS中的应用情况和实验结论。     

基于非线性规划理论的凸多面体最小平移距离算法

凸多面体的最小平移距离问题一直以来都成为计算机图形学的一个研究热点.目前已有的距离算法在稳定性、可实现性、精确度和实现效率这几方面或多或少都存在一定的缺陷.为此,从最小平移距离定义出发,引入广义分离平面概念,提出一种用非线性规划求解距离问题的新算法.算法先定义一对最优广义分离平面以确定凸多面体最小平移距离;然后,将最优广义分离平面对的搜索问题等效变换为非线性规划问题;最后,用非线性优化工具软件对非线性规划问题进行求解,从而确定最小平移距离.实验结果表明：该算法能提供一个准确的距离值和实现向量,其性能优于其他同类算法;迭代次数与多面体的顶点数呈线性关系.此外,该算法只需提供顶点信息即可实现,求解过程中避免了死循环,故实现简单、可靠.因此,此算法是一种快速而有效的距离算法.     

求两凸多边形间的距离的快速算法

本文提出了一个求两互不相交的凸多边形间的距离的快速算法，两个凸多边形间的距离指的是这两凸多边形沿着连心线方向以平移方式相互接近直至相交时所经过的路径长度。     

凸多面体快速碰撞检测的投影分离算法

为了有效地提高凸面体之间的碰撞检测效率,提出一种凸多面体快速碰撞检测的投影分离算法.该算法通过判断2个凸多面体在中心线上的正投影不相交,或者分别构造它们的准投影分离面集合,并从这2个集合中找到一个投影分离面,来判断2个凸多面体分离;否则,判断为相交.对于2个准投影分离面集合,依次交替地判断它们的每一个面是投影分离面还是相交面,以加快2个凸多面体相交检测.计算复杂度分析和数值实验表明:该算法平均检测效率高于其他检测算法.     

一种新的机器人机构距离误差模型及补偿算法

在标定机器人绝对位置精度和实施误差综合补偿过程中,必然涉及到测量系统坐标系与机器人基础坐标系间的变换.由于这一变换很难精确测定.从而给机器人绝对位置精度标定与误差补偿带来了难以克服的困难.本文首次提出了一种新的机器人机构距离误差计算模型及补偿算法,论证了距离误差同样可以作为机器人绝对位置精度的一种度量.利用该模型和算法对机器人进行误差分析和实施误差综合补偿,可避开上述测量系统与机器人系统间的坐标变换,从而简化了机器人绝对位置精度的标定过程,为提高机器人的绝对位置精度开辟了一个新的简便的途径.     

基于环链的多面体剖分快速算法研究

利用环链提出了一种对任意多面体不添加顶点的凸剖分快速方法 ,它对多面体的剖分个数接近最少 .该方法首先从多面体的棱和对角棱所构成的所有环中 ,以最小周长选取一个最好的环 ,然后利用这个环的各个边所形成的一系列面 ,对多面体进行一次剖分 .实验证明 ,这种方法可找到对多面体不添加顶点剖分的最好剖分面 ,使剖分的次数接近最少 ,具有较好的实用价值和广泛的应用前景 .     

多面体的Minkowski和计算研究综述

Minkowski和是计算几何和机器人学研究重要内容之一,在几何推理、路径规划和计算机辅助制造等领域有着重要的作用.经过近三十年的发展,研究人员已经给出了一些精确有效的Minkowski和计算方法.本文介绍Minkowski和的基本概念、性质和主要计算方法,说明了Minkowski和计算的要点和关键环节,对主要计算方法从可行性、精度、效率和适用性四个方面进行了对比分析,综述了Minkowski和计算的研究进展情况,最后讨论了目前存在的主要问题并指出下一步深入研究的思路和方向,为Minkowski和计算的理论研究和实践应用提供了有价值的参考.     

一个快速通用的多面体隐藏线消除算法

隐藏线消除是加快图形明暗描绘的一种重要方法，传统的隐藏线消除算法无法满足复杂多面体或场景的明暗描绘的要求，文中提出了一种快速通用的多面体隐藏线消除算法，它适用于单个凹多面体、单个凸多面体以及由多个凹多面体或凸多面体组成的场景的隐藏线消除。     

基于Minkowski和的多面体快速碰撞检测算法

为了进一步提高碰撞检测的实时性,提出一种基于Minkowski和的多面体快速碰撞检测算法.该算法以Minkowski和为工具,无需精确计算两个多面体之间的最短距离,首先通过构造两个多面体的Minkowski和,将多面体碰撞检测问题转化为判断原点是否在该Minkowski和内,然后运用射线和求交计算将三维空间问题转化为二维平面问题,再通过判断原点是否在平面多边形内来检测多面体是否发生碰撞,进而提高了碰撞检测的实时性和可靠性.在Visual C#环境下,利用OpenGL图形库搭建一个路径规划仿真系统.实验结果表明,该算法平均检测效率明显高于传统算法,并且有效降低了存储空间和时间复杂度.     

多面体最小体积的包围盒生成算法研究

许多工程应用中需要计算物体最小体积的包围盒。本文基于机械零件的三维多面体模型（三角面片）,研究并提出了它的最小体积的包围盒生成算法。实际应用表明了该算法的实用性和有效性。     

基于画家算法的运动多面体的消隐方法

一般来说,画家算法（也称深度排序方法）适合于处理较为简单的多面体消隐问题。针对动态的复杂多面体,通过找出其在运动过程中的特点,提出了一种在画家算法的基础上减少重复排序,从而缩短运算时间的方法。在该方法提出之前,文中对其所基于的原理进行了证明。     

判断两个凸多面体是否相交的一个快速算法

在机器人路径规划中,碰撞检测算法占有十分重要的地位.在智能机器人仿真系统中,碰撞检测耗用的时间在整个路径规划过程所用时间中占有相当大的比例.于是,如何进一步提高碰撞检测的速度在智能机器人路径规划系统中就起到了非常关键的作用.而碰撞检测问题最终转化为判断三维空间中两个凸多面体是否相交的问题.就这一问题,给出了一种新的算法,其思想是取一个从一个凸多面体指向另一个多面体的向量,根据两个多面体中的面与这一向量的相对位置关系来寻找相交的平面.即有两个多面体的交点位于这一平面,若能找到一个相交平面则可以断定两个多面体     

多个凹凸形多面体的深度优先消隐算法研究

为了对多个凹凸形多面体进行消隐处理,应首先对单个凹凸形多面体进行可见性测试。对多个凹凸形多面体间可能出现的遮蔽进行屏幕投影多边形的重叠排除验证,对可能出现重叠的多边形边进行交点计算、包容性测试和深度检查。本文指出,凹凸形多面体在可见性测试及投影多边形包容性测试方面应采用不同的处理方法。实践结果表明,此算
算法可以取得较好的效果。     

任意多面体的剖分算法及应用

本文提出了一种将任意多面体剖分为四面体的算法,给出了算法理论基础的证明、算法具体实现步骤及所用数据结构。该算法首先根据多面体类型,查找出符合剖分要求的多面体一个面与一个顶点,构成一个简单多面体,将原多面体剖分为该简单多面体和一个新的多面体,再 对新的多面体重复剖分,直到多面体全部剖分为简单多面体。每个简单多面体进一步剖分为四面体。最后,文章讨论了该算法在机器人碰撞检测中的应用。     

基于PSO算法的输电线路相间距离计算分析

PSO算法的主要用途在于解决优化问题,通过粒子运动选出种群中的最优解。在输电线路的设计中,需要把握和检验导线之间的最小相间距离。本文从以下几个方面探讨基于PSO算法的输电线路相间距离计算:一是PSO算法概述,二是PSO算法在计算输电线路相间距离时的应用。