虚拟装配环境中虚拟手与虚拟零件的碰撞检测研究

虚拟装配环境中,采用数据手套进行虚拟零件操作是一个很重要的方法,通过在数据手套生成虚拟手的基础上,研究了虚拟装配民虚拟手与虚拟零件基于Hertz的碰撞检测算法,推导手指表面为球面的实现公式,并给出了具体的实现步骤。     

虚拟装配中快速碰撞检测算法的研究与实现

针对虚拟装配中碰撞检测的特殊要求，提出了一种基于包围盒与空间剖分法的两级碰撞检测算法HSDHBB。该算法首先用空间剖分法找出潜在的相交区域，然后用包围盒求得碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。给出了层次包围盒树的构造方法和空间网格的剖分方法，在空间剖分中采用哈希表的数据结构加快检索速度。最后，在CATIA环境中实现了该算法，结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性的要求。     

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.     

虚拟现实中手与虚拟物体碰撞检测的一种算法

在虚拟现实技术中，人与虚拟空间物体的碰撞检测是非常重要的研究课题之一。由于空间物体结构的复杂性和碰撞响应的多样性，故找出一种通用检测算法是极为困难的。该文针对飞机机舱内的可操纵物体：开关，按钮，油门杆，停车杆等，实现了一种实时精确的碰撞检测算法。     

虚拟海洋环境中碰撞检测的研究与实现

碰撞检测是虚拟现实系统的一个重要组成部分,它对虚拟场景漫游及动态元素表达的真实性起着至关重要的作用.但同时它也会占用的较多的系统资源,降低实时渲染效率.分析比较了几种常用的碰撞检测算法,并根据虚拟海洋环境自身的特点,采用基于高度图的地形碰撞检测法、包围球法、沿坐标轴的包围盒法相结合的方法对虚拟海洋平台的碰撞检测功能进行了实现.同时对碰撞发生后的碰撞反应进行了研究.在保证实时渲染的要求下有效地提高了虚拟海洋环境的真实感和用户的沉浸感.     

虚拟座舱飞行过程中碰撞检测的实现

虚拟座舱中进行碰撞检测的常用方法为包围盒碰撞检测,但基于包围盒的碰撞检测精确性不高,本对包围盒碰撞检测算法进行了改进,提高了检测精度,在将该算法应用于虚拟座舱飞行过程中的碰撞检测时,根据具体情况进行了一定程度的简化,降低了系统开销。     

基于虚拟现实的潜艇虚拟装配系统

该系统是基于虚拟现实技术的潜艇虚拟装配系统。系统使用Creator／Vega虚拟现实软件平台实现,建立非常真实的虚拟装配环境,使用户有身临装配现场的感觉。用户在三维鼠标、位置跟踪器的帮助下可以随意地平移和旋转模型,完成装配操作。同时,该系统运用了Vega容体碰撞检测技术,较好地解决了虚拟装配中的瓶颈--实时碰撞检测。此系统大大缩短了设计周期,节省了设计制造的费用。     

装配机器人系统快速碰撞检测算法

提出一种面向操作手段装配系统的快速碰撞检测算法。该算法以机器人运动学和空间解析几何为基础,将判断机械手手臂与障碍物是否发生碰撞问题转化为直线段与有界平面是否存在公共点的简单解析几何问题,并以PUMA560操作手为例对算法加以说明,该算法不仅适用于静态的障碍物已知的环境,而且适用于障碍物运动规律已知的动态环境,减少了碰撞检测占用的时间,提高了路径规划的效率。     

虚拟装配技术的研究综述

对虚拟装配技术的研究状况进行了全面的综述和分析。根据实现功能和目的不同,将虚拟装配分为四类。从虚拟装配环境、虚拟装配关键技术及虚拟装配应用系统三个方面,对虚拟装配技术的研究内容进行了分析和综述。探讨了传统虚拟装配环境的优势与不足,研究了二种新型的虚拟装配环境。总结了虚拟装配中各关键技术的研究和应用概况,重点分析了其中的装配建模、约束定位、工艺规划三种技术。介绍了四种典型的虚拟装配应用系统。最后,最后指出了目前系统开发和应用方面存在的主要问题和不足。     

基于行车的Fusion虚拟装配系统的设计研究

核装置体积大、结构复杂、装配精度高,为降低该类型装置的装配风险,节约装配成本,提出了一个以面向PC平台、支持大型复杂装置装配规划、训练、演示为主要目标的基于行车的虚拟装配系统(FVAS).文中通过对三维场景交互、大模型实时碰撞检测、装配定位、装配过程记录、多视点漫游观察等虚拟装配主要技术环节的研究,利用面向对象的视景仿真开发包Open Inventor,结合VC 和商用CAD软件Unigraphics,实现了FVAS的原型设计.该系统成功仿真了我国即将运行的先进超导托克马克实验装置EAST的装配方案,并在先进的聚变驱动次临界堆FDS-I概念设计研究中得到应用.     

基于VRML-JAVA的网络交互式虚拟装配环境构建

虚拟现实建模语言(VRML)作为构建网络虚拟现实的国际标准,其应用得到了越来越多的关注。该文讨论了VRML虚拟场景与外界交互的手段和方法,着重研究了通过VRML外部编程接口EAI利用Java Applet来实现交互式网络虚拟装配环境的方法和实现过程,并给出了运行实例,通过该平台可以实现异地设计信息交流。     

基于Z_buffer值的碰撞检测算法研究

碰撞检测算法是增强虚拟环境的逼真感和沉浸感的一个重要手段。原有的碰撞检测算法计算复杂，在复杂大范围三维场景绘制时会占用系统大量计算资源。针对传统碰撞检测算法的缺点，提出了一种基于缓冲区Z_buffer值的快速碰撞检测算法。该算法充分利用场景绘制时的变换矩阵和深度信息，实现了用户以第一人称在虚拟场景中漫游时进行快速碰撞检测与响应。实验证明该算法计算简单、速度快且与场景复杂度无关。     

基于OBB包围盒的碰撞检测研究与应用

碰撞检测是计算机仿真、虚拟现实等领域内的研究重点之一,其中基于包围盒的碰撞检测算法是一种比较方便有效的方法。为了达到仿真系统中所需要的碰撞检测的精确性和实时性,对方向包围盒(OBB)的计算方法进行了分析,并针对其不足之处进行了改进和优化。利用改进后的OBB包围盒碰撞检测技术实现了JQ900型下导梁架桥机中部件间碰撞的精确快速检测,并最终在VC++和Open Inventor API平台上实现了系统的逼真的仿真效果。     

VDVAS：一个集成的虚拟设计与虚拟装配系统

随着虚拟现实技术的逐渐成熟，研究者们已将其引入到工程领域，为实现虚拟设计与虚拟装配过程的集成，避免现有的虚拟装配系统中，虚拟环境与CAD系统间所必需进行的复杂的、无谓的数据传输，描述了一个基于多通道的、集成的虚拟设计与虚拟装配系统VDVAS。在该系统中，设计得可以通过直接三维操作和语音命令直观方便地建立机械零件及其装配模型，并通过交互拆装来得到零件的装配顺序和装配路径等信息，VDVAS的一个重要特征在于，可通过集成虚拟设计与虚拟装配过程，使设计者能在一个集成的虚拟环境中修改零件几何（假如在装配过程中发现零件存在设计缺陷的话）。     

碰撞检测在虚拟仿真系统中的应用

碰撞检测对于增强虚拟仿真系统的拟真度和沉浸感有着重要的作用。通过对现有碰撞检测程序库的整合与改进,设计并实现了虚拟仿真系统的碰撞检测模块,实验证明,该模块能够较好地满足虚拟仿真系统对碰撞检测的要求。     

虚拟漫游中的碰撞检测问题的解决方法

碰撞检测是虚拟漫游中的关键技术。在进行虚拟漫游时,为了避免观察者飞人地下或穿墙而过等不真实情况的发生,就需要进行碰撞检测。解决虚拟漫游中碰撞检测问题的一种方法是：将场景中运动的观察者转化为一个视点,场景中的物体表面剖分成三角形,运动的观察者与静态的虚拟场景之间的碰撞检测问题,就转化为点与三角形之问的碰撞检测问题;此方法的优化方法是对场景中的三角形进行过滤,以减少不必要的计算。文中给出了此方法的具体算法及其优化方法。     

虚拟环境中的快速碰撞检测算法

该文在Lin-Canny算法的基础上,提出一种虚拟环境下三维实体的动态、实时碰撞检测算法,并应用于柔性制造仿真系统中以检查工作环境中物体间的干涉状况,应用结果表明该算法在物体结构较复杂或运动的连贯性不好的情况下仍有较好的性能。