OSG下碰撞检测算法的设计与实现

为了实现在OSG建立的三维场景中的飞行避障,模型之间的碰撞检测必不可少.由于模型的构成非常复杂,需要使用模型的包围盒抽象表示出模型,并通过分离轴理论对包围盒进行碰撞检测.基于此,本文设计并实现了在OSG中包围盒的生成方法以及包围盒之间的碰撞检测方法,完成了OSG下的碰撞检测,为空间中的飞行避障打好基础.     

基于包围盒的可变形物体碰撞检测算法

包围盒方法是当前虚拟现实技术中应用较广泛的碰撞检测算法。文中重点对包围盒算法中的轴向包围盒(AABB)法、方向包围盒(OBB)法和固定方向包包围盒(k-dops)法,从包围盒的构建、相交检测等方面做了详细分析,并从构造难度、相交测试复杂度、紧密性、变形体碰撞适用度、检测精度和应用范围等6个方面,对这3类方法进行了比较。根据比较结果,在应用中可选择性使用3类方法。     

碰撞检测中各种包围盒比较研究

在3D游戏和实际工程应用中,碰撞检测功能越来越重要了,然而直接对两个对象的几何体进行碰撞检测测试,将消耗大量的内存和时间,特别是对象包含上千个三角形时。因此,此时需要进入包围盒技术。文章主要分析比较了各种包围盒的构造方法和其优劣之处,在此基础上可以依据具体要求选取需要的包围盒。     

一种快速混合碰撞检测算法研究

为提高虚拟环境的临境感和真实感,对其中的关键技术碰撞检测进行研究,提出了一种快速碰撞检测算法。复合层次包围盒碰撞检测能发挥不同类型包围盒碰撞检测的优势进行检测,但不能充分利用当前图形硬件的快速并行计算的优势;基于流的碰撞检测算法可充分发挥后者的优势,但会造成许多冗余检测。提出的新算法将复合层次包围盒碰撞检测算法与基于流的碰撞检测算法相结合：在预处理阶段构造复合层次包围盒树,然后利用复合层次包围盒碰撞检测算法进行初步检测快速排除不可能相交的物体对,接着利用基于流的碰撞检测算法对得到的碰撞子集进行精确求交,得到碰撞检测的结果。实验通过与RAPID和原始的基于流的碰撞检测算法进行比较,证明该算法能有效进行实时碰撞检测。     

三维视景仿真的包围盒碰撞检测算法优化

提出了从全局搜索过程和局部搜索过程两方面来改进基于AABB包围盒的三维视景仿真碰撞检测算法的方法.在全局搜索过程中,利用帧与帧之间的关联特性,对检测算法进行优化,记录当前对象的碰撞信息以供下一帧的碰撞检测使用.在局部搜索过程中,介绍了基于垂线的三角形与包围盒相交测试算法.实验结果证明,算法加快了碰撞检测时间,提升了检测...     

“两看”勤务虚拟仿真系统中的碰撞检测算法研究

提出了基于有向线段探测的混合碰撞检测算法,采用了紧凑OBB包围盒执行碰撞查询和预测软件缓存优化策略。实验结果表明,该算法提高了运算效率,保证了检测精度,降低了内存消耗,在仿真系统中表现出满意的碰撞处理效果。     

一种面向虚拟维修的快速碰撞检测方法

针对虚拟维修中碰撞检测的自身特点,提出一种基于空间均匀网格的层次包围盒算法,该算法首先使用空间划分剔除不必要检测的物体,再通过层次包围盒法准确地找出相交的物体。文中给出了层次包围树的构建方法、空间划分方法,并且采用哈希数据结构和同步深度遍历方法加速了检测的速度。最后在CATIA/CAA平台上实现了该算法,验证了算法的实时性能。     

虚拟吊装碰撞检测算法

为解决汽车起重机虚拟吊装中碰撞问题,本文通过对虚拟吊装碰撞检测算法分析,选择AABB包围盒方法对空间中物体包围并对汽车起重机设计层次包围盒树完成虚拟吊装碰撞检测。     

基于碰撞检测的行人疏散算法研究

采用方位距离效应驱动行人的行走决策,并结合碰撞检测,构建一个适用于行人疏散的仿真算法。算法以经典的包围盒法为基本思路,首先经过预碰撞检测,然后再分解出交叉和同道两类精确碰撞类型,来检测行人之间是否发生碰撞。将该算法应用于计算机室内行人疏散仿真系统,有效地解决了疏散仿真过程中由于路线选择造成的行人交叠问题。     

一种基于等距线的碰撞检测算法

碰撞检测是虚拟现实场景模拟中的关键技术之一.文中试图在投影包围盒交集内通过判断等距线与投影线交点个数及位置的方法来构建一种高效优化的碰撞检测算法.该算法在适应虚拟环境的实时性要求的同时,减少了误判的产生.     

基于空间线性投影的连续碰撞检测算法

为提高复杂的高精度模型在物理仿真中的连续碰撞检测效率,本文提出了一种基于空间线性投影的连续碰撞检测算法.算法采用两级碰撞算法框架,在高层剔除阶段,综合考虑构造难度与剔除效果,确定使用离散导向多面体包围盒(26-DOPs)对基本图元进行第一次剔除;在低层剔除阶段,针对非穿透性滤波器(DNF)只能剔除不满足共面条件的碰撞对...     

基于包围盒的靶标圆像点定位算法

圆形的特征易于提取,摄像机标定通常会选择圆形做为靶标。要准确找到靶标圆圆心像点的位置对标定是至关重要的。传统的做法是对圆形的像椭圆进行拟合,用椭圆的形心代替像点,这种做法不可避免地引入了模型误差。文中提出了一种基于包围盒的计算模型,理论上消除了这种模型误差。最后,通过实验验证,此计算模型有较高的精度。     

基于特征的地平线遮挡剔除算法

可见性计算是计算机图形学的一个基本问题,高效的可见性计算可大量节省关于场景中不可见部分的计算。提出了一种新的基于地形特征的可见性判别算法。该算法首先提取场景的主要山脊线特征,然后构造地形的多分辨率层次细节模型,实现对四叉树结点的快速访问,最后应用增量地平线消隐技术及地形包围盒技术,实现了基于地形山脊线特征的快速遮挡剔除算法。实验结果证明了此算法的有效性。     

碰撞检测算法在三维游戏设计中的应用与研究

完美的3D游戏体验是游戏制作者与玩家所共同追求的,它不仅指的是游戏场景的华丽绚烂,游戏情节的跌宕起伏;还要看它虚拟现实的功能有多强。而这其中最需要解决的一个很重要的问题就是在游戏场景中虚拟物体之间相交碰撞的检测和处理,检测处理的精确性、实时性将直接决定一款游戏的在游戏情节的实现上是否合理以及虚拟现实的仿真程度如何。本文将重点阐述作者在三维游戏设计中关于碰撞检测技术应用研究的一些想法。     

一种工业机器人手臂快速碰撞检测算法

碰撞检测是机器人轨迹规划、计算机仿真等领域的重要问题之一,本文在前人的基础上提出一种工业机器人关节间碰撞检测算法。其特点是先将关节简化为半径为的圆柱体和两端半径为的半球组成的实体,对简化后的实体做齐次变换,将三维干涉问题转化为二维干涉问题,对变换后的实体可能的位置关系进行分析,然后将变换后的实体在二维直角平面上对相应实体的投影进行干涉检测。     

基于连通域标记的目标检测算法设计与实现

在图像目标识别和跟踪任务中,连通域标记算法的设计优化主要体现在执行速度、存储空间和逻辑判断次数三个方面,因此提出并实现了一种基于一次逐像素扫描连通域标记的单目标检测算法。算法结合包围盒和单目标图像检测的特点,只需单行的图像缓存空间,同时简化复杂的等价标号替换操作,目标的判断准则为目标图像连通区域面积最大化,最终以包围盒形式给出目标位置。FPGA仿真结果表明:该方法资源占用率小,检测一幅图像的总时钟周期数为M×N×4(M,N分别为图像行列数),适用于单目标图像的实时识别与跟踪。     

基于字符包围盒特征参数的车牌定位分割研究

现有的车牌识别流程中,车牌定位和字符分割关联性较小,有效融合这两个过程可以提高检测的效率。为此,提出了一种基于字符包围盒特征参数的车牌字符定位分割算法。该方法首先使用高斯-拉普拉斯算子对车牌图像进行滤波和边缘检测,在此基础上,使用连通区域分析和轴对齐包围盒检测和表征边缘图像中的连通域,根据车牌字符的分布规律来筛选目标包围盒,最后基于目标包围盒中心点对车牌字符进行倾斜矫正和定位分割。实验结果表明,该方法可以有效地定位车牌和分割字符,准确率可达到93.5%。     

基于包围盒约束光谱聚类的红外目标识别算法

在红外成像过程中,目标边缘模糊化是影响红外目标识别效果的关键因素,也是红外目标识别算法的研究重点,故在光谱图像中合理补偿目标几何特征信息成为研究热点之一。结合包含目标几何特征信息的包围盒作为约束条件,对红外光谱图像进行分层限定滤波,降低原有图像数据中目标几何外形数据的丢失,提高目标可识别性。设计了在包围盒约束条件下的光谱聚类算法,设置参数η表征待测军用车辆目标的几何信息,设置参数m表征待测军用车辆目标的光谱特征信息。实验采用TEL-1000-MW型红外成像光谱仪获取多光谱图像,通过改变m和η值调整光谱特征值个数与包围盒范围,从而获得不同的目标识别图像。并与传统方法对同一幅红外目标图像的识别效果相比较,结果发现采用包围盒约束的待测目标图像几何边界信息保留效果明显优于传统方法,当m=10、η=0.7时,红外图像的目标识别效果最好,同时算法收敛速度也最优。由此可见,该算法在提高红外目标识别能力、避免误判伪目标和漏检目标方面具有很高的实用价值。