三维车削仿真的碰撞检测

在分析了目前碰撞检测主要方法的基础上,研究了三维车削仿真加工过程中的碰撞检测方法.在造型的过程中借助了多边形的概念和B_rep的造型方法;在算法上采用将三维实体间的碰撞检测转化为二维多边形间的重叠性检验;并通过多边形之间的布尔交运算来判定碰撞的发生.实现的平台为自主开发的动态三维车削仿真系统CNCSimu 2.0.仿真实例表明该方法简化了碰撞模型,提高了碰撞检测效率.     

基于复杂环境的烟雾扩散模拟方法

针对烟雾建模方法无法应用于复杂环境的现状,提出一种在复杂环境中实时模拟烟雾扩散的方法,即对于在烟雾建模阶段采用基于粒子系统建模方法的情况,在烟雾可视化阶段利用Java3D独有的碰撞检测功能,对烟雾与障碍物进行碰撞检测和处理,解决了烟雾建模方法无法应用于复杂环境的问题.实验证明,该方法可与基于粒子系统的烟雾建模方法结合使用,实时表现烟雾在复杂场景中的扩散现象.与不规则物体建模方法相结合,可以近似模拟这些物体在复杂环境中的扩散现象.     

三维车削仿真的碰撞检测

在分析了目前碰撞检测主要方法的基础上,研究了三维车削仿真加工过程中的碰撞检测方法。在造型的过程中借助了多边形的概念和B_rep的造型方法;在算法上采用将三维实体间的碰撞检测转化为二维多边形间的重叠性检验;并通过多边形之间的布尔交运算来判定碰撞的发生。实现的平台为自主开发的动态三维车削仿真系统CNCSimu 2．0。仿真实例表明:该方法简化了碰撞模型,提高了碰撞检测效率。     

基于JAVA3D的三维虚拟场景数据存取的实现

Java3D API是Java语言的3D图形用户接口，它的出现为Java语言在虚拟现实及Internet的应用注入了新的活力．但是Java语言的序列化功能并不直接支持Java3D场景图对象，为此，提出了一种新思路和方法，解决了应用中Java3D三维虚拟场景数据存取问题．     

在Direct 3D程序中运用碰撞检测

本文分析了三维场景中的物体之间的碰撞和干涉的原因,提出了一个针对物体与场景之间的碰撞检测的算法,并阐述了它的原理及其如何具体实现,为编写程序代码做了充分准备。     

虚拟仿真中碰撞检测系统设计与实现

碰撞检测是虚拟仿真中的重要环节.针对碰撞检测中存在多个不同尺寸、不同运动状态的不规则物体场景,研发了一种碰撞检测系统.结合空间剖分技术与方向包围盒层次树实现碰撞检测,对物体间相交穿透问题进行回退处理.系统中设计了场景构建、预处理、实时检测功能,对各功能执行效果加以可视化.结果表明,系统具有良好的检测效率和真实感.     

渐开线齿轮范成加工的三维仿真

利用Java3D技术开发了渐开线齿轮范成加工仿真软件。通过建立齿轮范成的三维参数化模型,对齿轮范成加工的运动过程进行动态的仿真,实现了程序的Web访问功能。     

基于Java3D的三维场景生成工具的研究与实现

JAVA3D是JAVA语言在三维领域扩展的一组API．开发了一种基于Java3D的三维场景生成工具．用户可以非编程地快速搭建所需的三维场景．介绍了Java3D中视模型的概念，并通过实例说明了设置初始视点的方法．     

三维爆炸场可视化

为了将三维爆炸场可视化及分析爆炸过程复杂的物理现象,从三维多流体网格法得到数值模拟结果,基于爆炸与冲击的特征,采用直接体绘制的方法进行三维可视化.在此基础上,设计了三维可视化软件--ViSC3D.介绍了三维爆炸场可视化的理论、方法及ViSC3D软件设计的算法、功能.该软件是三维爆炸场的重要分析工具,可以便于研究人员对难于直接观察、分析的爆炸场进行全貌和细节的观察和分析.利用ViSC3D,对山沟中的爆炸场进行了整体、剖面可视化及二维切片的抽取,比较详细地展现了爆炸场的概貌和局部细节.ViSC3D软件亦可适用于其它类似三维数据场的可视化.     

基于虚拟现实的扫描探针显微镜仿真培训系统

阐述了虚拟现技术的概念和相关知识，提出了基于虚拟现实的发描探针显微镜仿真培训系统的总体设计思想和功能模块划分．在系统开发时，由于Java 3D三维造型功能类中仅包含标准几何形体的问题，提出了解决复杂曲面造型的方法．经试验，该系统效果较好．     

虚拟手术模拟系统中包围盒碰撞检测技术及应用研究

碰撞检测模块是虚拟内窥镜系统的重要组成部分。根据变形物体的碰撞检测要求及连续切割过程对网格结构的影响,提出了碰撞检测的层次包围盒结构修正方法。该方法针对网格中的单元剖分和网格优化的过程中网格单元变化采用子树替换、位置提升方法进行修正,可满足连续切割中正确碰撞检测和精确碰撞的要求.     

机器人足球仿真平台中碰撞检测算法研究

以机器人足球仿真平台的设计开发为背景,提出了基于递归分群的快速碰撞检测算法RDCCD,并将其应用于所开发的仿真平台系统中．初步的算法分析与实验表明该算法在碰撞检测速度和可靠性方面具有优越性．     

Phased smoke detection algorithm using dual network fusion

Existing video smoke detection methods have a low detection accuracy in complex scenes and cannot detect smoke areas in video frames accurately. In this paper, a phased smoke detection algorithm that combines the smoke movement process and the target detection algorithm is proposed. First, an improved ViBe algorithm based on smoke color features is used to extract the continuously moving smoke in video. Then, the YOLO v3 model is used as the target detection network. The channel attention mechanism is added to the residual structure of its backbone network. Focal-loss and GIoU are utilized to improve the loss function. According to the test of the smoke image data set, the detection time of the improved network on a single picture is 38.4ms and the mAP reaches 92.13%, which is 2.19% higher than that by the original model. While extracting smoke motion, the same frame is sent to the improved YOLO v3 for smoke detection. Finally, comprehensive discrimination is made based on the smoke detection results in stages. Public smoke video test results show that the algorithm has an average detection rate of 98.88%, which proves that the algorithm has a strong adaptability, a high detection efficiency in complex scenes and a high practical application value.     

港口起重机视景仿真系统中碰撞检测的应用

碰撞检测是开发港口起重机视景仿真系统的关键技术.基于Vega中碰撞检测原理,通过分析港口起重机视景仿真系统中吊具与虚拟物间的碰撞,确定了港口起重机视景仿真系统中的碰撞检测方法,文章首先选用LOS相交矢量方法,在Lynx界面的Isector模块中设置吊具为集装箱的碰撞目标,并保证集装箱和吊具的Isector类矢量掩码相同,然后在VC++中调用vgIsector函数创建吊具的BUMP碰撞检测实例,并将吊具的BUMP检测方法与吊具角色对象绑定,最后编写吊具无碰撞才运动的条件语句,实时检测吊具周围的虚拟场景.结果表明:应用Vega软件中的BUMP碰撞检测方法可以避免港口起重机视景仿真系统中吊具误穿越现象的发生,应用LOS碰撞检测方法可以提高BUMP方法检测集装箱的准确性.     

路径规划中两个多面体的快速碰撞检测算法

如何进一步提高碰撞检测的速度在智能机器人路径规划中非常关键,为此给出了一种新的碰撞检测算法;它是以空间中的平面方程为基础,将一组平面方程进行几次代数变换得到一组常数不等式,观察这组常数不等式中是否含有矛盾不等可判定机器臂是否与空间中的障碍物相撞。     

图形机械手碰撞检测简化算法

参考较为成形的基于包围盒层次的碰撞检测算法,针对本系统液压伺服机械手的特有结构,采用一种简单易行的线面关系、面面关系算法来实时处理图形机器人与待操作对象的精确碰撞检测,最后通过实验验证了该算法的有效性。结果表明:所提出的碰撞检测模型具有计算量小,速度快以及易于编程实现等优点。解决了遥操作工程机械手的在线实时仿真问题,可以较好地应用于简单的虚拟现实系统。     

颗粒团聚过程准确碰撞检测快速算法

碰撞检测的传统算法在应对大量颗粒碰撞团聚时往往执行效率低下,为此提出一种基于“包围球-最大检测区域”预处理的两步式准确碰撞检测快速算法. 粗略筛选阶段：所有团聚体用更新成本低的包围球替代表示,并将包围球间的碰撞检测转变为求解关于时间的一元二次方程问题,通过并行求解这些方程快速筛选出所有可能发生的碰撞;忽略最大检测区域外的碰撞检测以进一步缩短执行时间. 精细确定阶段：采用离散碰撞检测快速确定碰撞发生的具体时间和位置;在该阶段,采样时间间隔是自适应的且逐渐减小. 将模拟计算结果与未优化的传统算法结果进行对比后发现,在满足相同碰撞检测准确性的前提下,提出的算法将执行效率提升了10~30倍,表明此算法更加适用于大量颗粒团聚过程中的碰撞检测.     

FDH包围盒法进行数控仿真加工的碰撞干涉检验

针对数控加工仿真的特点主要采用基于FDH包围盒法,采用分步检测方式进行碰撞干涉检测.首先进行粗检,将多数明显不相交物体对进行快速排除;然后进行细检,对可能相交的物体对进行进一步检测,检测出潜在的相交区域;最后进行精检,检测物体基本体素(三角面片)之间是否相交,从而判断是否发生赶撞干涉.此方法能在保证检测精度的同时提高检测效率,满足仿真加工的实时性的要求.     

一种快速精确的连续碰撞检测算法

为了实现运动刚体间快速精确的碰撞检测，提出了一种新的连续碰撞检测算法。利用图形硬件的计算能力，该算法在每个时间区间上实时处理，把单个时间区间划分成若干个子时间区间，使用静态和连续的定向包围盒（OBB）相交性检测方法，计算出在子时间区间内的潜在碰撞集(PCS)，并结合基于图形硬件的可靠碰撞剔除方法、三角面片之间的碰撞检测方法和回退方法，计算出刚体间的初始碰撞时刻和碰撞位置.并应用于一个三维建模系统中的装配模块.实验结果表明，与传统的碰撞检测方法相比，该算法可以缩短计算时间，具有更好的性能和精度.