基于优化算子的快速碰撞检测算法

针对复杂人机交互实时性的要求,提出了一种基于优化算子的SIMD并行碰撞检测算法。引入了优化算子,将搜索空间限定在非均匀的局部极小区域,减少了蚁群的搜索时间。在多蚁群求解过程中,将子任务使用负载均衡策略分配到多核处理器的各个处理核心上并行执行,实验结果表明:与经典的I-COLLIDE、MPI及Pipelining等算法相比,本文提出的算法较好地解决了人机交互中的碰撞检测问题。     

一种快速的基于并行的碰撞检测算法

提出了一种基于并行的碰撞检测算法,主要采用分治策略建立平衡包围盒树,通过遍历包围盒树组成任务树,采用流水线技术遍历任务树来加速碰撞检测。该算法同时应用了多线程技术,能运行于单处理机和多处理机。     

空间图像重建的快速碰撞检测算法

提出了基于球体混合重建的碰撞检测算法。对球体表面提出了一个线性时间复杂性的重建过程,利用四元组构造变换范围,扩展了从线性到球形混合的构造变换方法,采用循环划分的方法完成由球体混合到线性混合的分解过程。实验结果表明所提出的算法能高效快速地实现和处理复杂环境下物体的碰撞检测。     

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.     

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.     

基于可变形物体的碰撞检测算法

为了提高可变性物体在虚拟现实技术中碰撞检测的效率和准确度,提出了一种改进的基于可变形物体的碰撞检测算法。该算法利用蚁群算法优化蛇形轮廓模型,并将蛇形轮廓模型应用于固定方向凸包包围盒的更新过程中。实验结果表明,该算法极大地简化了固定方向凸包包围盒算法的重建过程,提高了碰撞检测的效率,同时由于加入优化的蚁群算法,提高了碰撞检测的准确度。     

基于Map-Reduce模型的畸形SIP消息检测方法

提出一种支持检测规则动态更新的畸形会话发起协议(SIP)消息检测模型,采用正向规则和反向规则结合的方式,以有效应对未知类型的畸形攻击. 采用Map-Reduce模型实现检测规则,检测过程分为常规检测和特殊检测,常规检测阶段检测消息的基本格式,特殊检测阶段将SIP消息分割后并行检测语法规则. 实验结果表明,提出的检测模型能准确高效地检测出SIP消息中的畸形特征.     

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。     

基于射线的虚拟手动态碰撞检测算法

针对没有力反馈的数据手套,结合刚体和软体模拟人手,利用射线特性对虚拟手抓取操作过程进行分析,提出了基于射线的虚拟手动态碰撞检测算法。首先将射线碰撞应用于数据手套碰撞检测上。文中描述了该算法,并给出了算法的流程图,针对单个手指和物体接触过程,将该动态碰撞检测算法和传统的静态碰撞检测算法进行比较,结果证实:该动态碰撞检测算法能够提供具有真实感的虚拟手交互模拟视觉信息反馈,有效避免了虚拟手和物体间的穿透,在总体性能上优于传统静态碰撞检测算法。该动态碰撞检测算法可以推广到其他的系统仿真应用。     

基于切片模型的快速混合学习算法

针对传统BP神经网络训练收敛速度慢、易陷入局部极小点的问题,将遗传算法与误差放大的BP学习算法相结合,提出基于切片模型的快速混合学习算法.该算法通过将传统神经网络的训练过程划分为许多小的训练切片,并利用遗传算法的并行寻优特性,对采用误差放大的BP训练过程进行监督.通过及时发现收敛速率较快的个体和过滤陷入局部极小点的个体,来保证网络训练的成功率和实现快速向全局最优区域逼近的目的.仿真实验表明,该算法在不增加网络隐层节点数的情况下,显著地提高了网络的收敛精度和泛化能力.     

基于非线性规划的凸多面体间碰撞检测算法

为了提高碰撞检测算法的速度,提出用顶点的凸包表示凸多面体,将两个凸多面体间距离的问题归结为一个带约束条件的非线性规划问题,利用模拟退火遗传算法对该问题进行求解。利用模拟退火的接收准则进行交叉、变异,降低了时间复杂度。结果表明,模拟退火遗传算法计算效率高、速度快。     

一种基于几何的空间管道碰撞检测算法

针对管道系统设计布置的具体特点和实际需要，将管道碰撞的含义延伸为管道净空距离设计要求，提出了一种基于几何的管道碰撞检测的实用算法：将管道抽象为两空间线段，首先判断管道的空间几何位置关系，然后计算两线段上最短连线长度，并与相应的设计要求距离比较，判断是否碰撞。根据数学极值理论和几何理论解释了算法的正确性。该方法考虑了阀门、弯头、三通等正常连接形式，适用于任何空间方位(水平、竖直或其他)、任何位置关系(共线、平行、相交、异面)的管道。实际应用表明，此方法能快速有效地检测出碰撞的管道。     

一种基于几何的空间管道碰撞检测算法

针对管道系统设计布置的具体特点和实际需要,将管道碰撞的含义延伸为管道净空距离设计要求,提出了一种基于几何的管道碰撞检测的实用算法:将管道抽象为两空间线段,首先判断管道的空间几何位置关系,然后计算两线段上最短连线长度,并与相应的设计要求距离比较,判断是否碰撞.根据数学极值理论和几何理论解释了算法的正确性.该方法考虑了阀门、弯头、三通等正常连接形式,适用于任何空间方位(水平、竖直或其他)、任何位置关系(共线、平行、相交、异面)的管道.实际应用表明,此方法能快速有效地检测出碰撞的管道.     

基于改进萤火虫算法的云计算任务调度算法

针对云计算环境中的大量任务,为提高资源利用率,缩短任务完成时间,提出了一种基于改进萤火虫算法的任务调度算法。首先用每只萤火虫的位置表示一种可行的调度方案,利用自然数对萤火虫进行编码表示其所在位置,并随机初始化种群;然后在搜索过程中利用混沌扰动对适应度函数值较低的萤火虫进行激活,保持种群活性,利用真实物理反弹理论对飞出搜索区域的萤火虫进行控制,维护种群多样性,降低陷入局部最优的概率。在CloudSim平台进行仿真测试,结果表明,该算法能够有效缩短任务完成时间,且寻优结果更佳。     

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。     

基于树状层次有向包围盒的碰撞检测算法

基于三维求交方法,在虚拟现实环境下对三维物体进行有向包围盒(OBB ori-ented bound ing box)的构建及树状分割,提出了快速的碰撞检测方法,并结合OpenGL的支持,使虚拟物体的碰撞具有真实感.     

基于质点转换和包围盒的混合碰撞检测算法

为了提高碰撞检测的效率,提出了一种基于质点转换和包围盒相结合的碰撞检测算法。对空间中的所有物体采用区域中心法和二叉树来构建OBB层次包围盒;对于空间中相隔一定距离的物体利用物理学中质点的概念,把物体的最外层OBB包围盒当作三维空间中的点来计算两点之间的距离,根据质点计算的结果与还原距离进行判断,对于没有通过结果验证的质点不再检测,而通过结果验证的质点则对其进行质点还原;对还原的包围盒进行OBB层次包围盒相交测试。实验结果表明,相比于前人算法基于质点转换和包围盒的混合碰撞检测算法能够更加有效地提升检测效率,并且随着空间的增大检测所花费的时间将会变得更少检测效率更高,特别适用于空间中存在大量物体的复杂环境。     

一种基于距离聚类的并行碰撞检测算法

针对大量多物体碰撞检测时,碰撞检测效率低的问题,提出了并行碰撞检测技术,采用多进程同时处理,缩短碰撞检测时间,增加碰撞检测效率。针对并行碰撞检测对儿间相互制约的问题,提出了基于距离聚类的方法,该算法将仿真平台中可能发生碰撞的物体归为某一类,不同类物体不会发生碰撞。该算法为每一类分配一个进程,消除了碰撞检测对儿相互制约的问题,提高了碰撞检测效率。此算法适合大规模物体间碰撞检测,规模越大,分类越多,并行碰撞检测效果越明显。