虚拟手术中基于可碰撞集的软组织自碰撞检测算法

快速精确的碰撞检测是保证手术仿真真实性的重要条件.由于虚拟手术仿真过程中的高复杂性和高计算性,使得现有的碰撞检测已经不能满足实时性与复杂性的要求,为此提出一种新的软组织自碰撞检测方法.该方法根据软组织的曲率提取可碰撞集,基本几何元素间的自碰撞仅在该可碰撞集中发生,基本几何元素相交检测采用基于特征检测的方法.通过试验表明,该方法不仅能有效地提高碰撞检测的速度,而且能对人体软组织进行相对精确的检测.     

碰撞检测技术在空间飞行器视景仿真中的应用

视景仿真技术是空间飞行器系统仿真中的关键技术之一。该文阐述了碰撞检测技术在视景仿真中的应用,旨在提高飞行器视景仿真的逼真度。文中列述了视景驱动软件Vega的8种碰撞检测方法,分析了各种方法的特点,并展示了各种碰撞检测方法应用于空间飞行器视景仿真中的结果,包括卫星星下点轨迹绘制、卫星照相效果显示等,从而证实了将碰撞检测技术应用于空间飞行器视景仿真能取得良好的仿真效果。该文为空间飞行器视景仿真以及碰撞检测技术应用者提供了应用范例,具有一定借鉴价值。     

JAVA 3D与VRML在机器人仿真和碰撞检测中的应用

碰撞检测是机器人运动仿真系统中的重要组成部分，快速有效的碰撞检测功能将是仿真系统成功的关键。本文介绍一种用AutoCAD、VRML建立机器人模型，用JAVA3D实现碰撞检测功能的方法，分析并提出了如何改进碰撞检测类来提高机器人碰撞检测中的精度问题，最后针对JAVA3D在碰撞检测方面的缺陷提出了进一步的改进意见。     

虚拟手术中快速碰撞检测方法的研究

为了解决虚拟手术的快速碰撞检测问题,提出了一种新的基于层次包围盒的快速碰撞检测方法。文中基于虚拟手术中器官组织是软体模型且规模巨大,而手术器械是刚体模型且结构简单这一特点,从层次包围盒构造、包围盒树遍历和精确相交测试三个方面改进算法。仿真实验表明该算法能正确有效地处理虚拟手术中的碰撞检测,与标准库RAPID对比,随着软体模型规模的增大,该方法能显著提高碰撞检测的效率。     

基于树状层次有向包围盒碰撞检测的研究

碰撞检测技术发展很快,在柔性织物模拟和虚拟手术仿真等方面有着很好的应用,它的研究方向是如何快速精准的进行碰撞检测.本文介绍有关OBB包围盒的构造、计算以及相交测试的方法,对实体对象采用树状分割的方法,改进原有的算法,提高碰撞检测的速度.     

深空探测三维视景显示和碰撞检测研究

碰撞检测在可视化仿真和模拟中有着重要应用。研究了一种用于深空探测动力学仿真的三维视景显示和碰撞检测方法,三维建模软件构建仿真对象,导入Matlab的虚拟现实工具箱后,用于动态显示探测器着陆小行星表面的动力学过程;通过对包围盒OBB碰撞检测算法进行改进和优化,进行混合层次包围盒结构的遍历,满足深空探测碰撞检测的实时性要求,较好地实现复杂刚体间的碰撞检测。     

虚拟场景中碰撞检测实用算法研究

碰撞检测是虚拟系统中的一项关键技术，也是提高虚拟系统现实感的一个重要因素。许多算法对碰撞检测的精度进行了研究，但对一个大型的虚拟场景，碰撞检测的范围则是影响仿真速度的主要因素。该文在包围盒检测技术研究的基础上，根据大型虚拟场景的特点，提出了碰撞发生的局部性、主动性、相邻性的观点，由此给出了虚拟游览系统中碰撞检测的DS算法，通过在本单位虚拟战场仿真系统的应用及分析表明，该算法对提高虚拟系统的运算效率是非常有效的。     

车辆碰撞检测的一种简化数学模型

该文建立了车辆碰撞检测的一种简化数学模型,并进行了仿真验证。实际应用结果表明本模型具有简单和计算快捷的特点,能满足车辆碰撞检测的仿真要求。     

碰撞检测在虚拟心脏介入手术中的应用

虚拟手术系统是虚拟现实技术在现代医学的重要应用。碰撞检测是虚拟手术系统的基础问题。基于心脏介入手术中碰撞的特点,提出了结合空间分解和包围盒层次的混合碰撞检测算法。它能够满足虚拟心脏介入手术系统中对碰撞检测的实时性要求。该算法对被检测对象形变引起的更新不敏感,具有天然的解决可变形对象间碰撞检测的能力。     

实时车辆仿真中"工"字形碰撞检测方法及其应用

碰撞检测是实时仿真系统中的一项关键技术,地面车辆的碰撞检测应用为车辆的行为提供了约束机制,否则就会出现车辆穿墙而过等与现实不符的仿真现象.碰撞检测的实时性与精确度是一对矛盾,在实际应用中应在保证精确度的同时尽量的追求算法的快速高效.本文介绍了三维场景管理中碰撞检测的一般原理和方法,并基于对地面车辆的基本外形结构和运动规律的分析,提出了"工"字形碰撞检测的方法.对现实中的若干障碍状况进行了分析,阐述了该方法的工作原理,给出了与其它几种方法的比较,并对其在实时仿真中的应用进行了详细阐述.     

碰撞检测在门式起重机仿真培训系统中的实现

仿真培训系统是虚拟现实技术在专业技术教学和训练中的重要应用，碰撞检测是许多仿真培训系统实现过程中不可缺少的一部分。该文介绍了门式仿真培训系统中系统几何模型的建立过程以及利用固定方向包围盒（FDH）实现系统的碰撞检验。     

刚体在软体对象环境中的碰撞检测的研究

刚体在软体对象环境中的碰撞检测在虚拟现实的研究领域具有很大的普遍性 ,但以往的研究较少 .文中给出了一种基于固定方向凸包 (FDH)包围盒树的碰撞检测方法 ,并着重论述了利用线性规划的思想以解决刚体自由运动后包围盒树的更新以及通过一种自底向上的方法解决软体对象变形后包围盒树的更新 .实验表明 ,该方法不仅能较好地解决刚体间的碰撞检测 ,而且能有效地解决刚体与软体间的碰撞检测     

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。     

基于CPU-GPU混合加速的SPH流体仿真方法

基于光滑粒子流体力学SPH的流体仿真是虚拟现实技术的重要研究内容,但SPH流体仿真需要大量的计算资源,采用一般计算方法难以实现流体仿真的实时性。流体仿真通常由物理计算、碰撞检测和渲染等部分组成,借助GPU并行加速粒子的物理属性计算和碰撞过程使SPH方法的实时流体仿真成为可能。为了满足流体仿真应用中的真实性和实时性需求,提出一种基于CPU GPU混合加速的SPH流体仿真方法,流体计算部分采用GPU并行加速,流体渲染部分采用基于CPU的OpenMP加速。实验结果表明,基于CPU GPU混合加速的SPH流体仿真方法与CPU实现相比,能显著地减少流体仿真单帧计算时间且能更快速地完成渲染任务。     

碰撞检测中的固定方向凸包包围盒的研究

碰撞检测在计算机图形学、CAD、仿真、虚拟现实等领域都有重要的研究意义.包围盒层次是解决碰撞检测问题固有的时间复杂性的一个有效途径.论述了用固定方向凸包(fixeddirectionshulls,简称FDH)作为包围盒进行碰撞检测的方法,证明了固定方向凸包适用于复杂环境中的精确碰撞检测,包括软体对象环境中的碰撞检测,并通过实验数据与其他包围盒进行了性能分析与比较.     

基于改进碰撞检测算法的肝门静脉结扎仿真

为了对虚拟肝脏手术中肝门静脉的结扎进行仿真,提出了一种改进的碰撞检测算法。改进的碰撞检测算法主要包括三个方面:缝合线的自碰撞检测、缝合线的运动分解,以及缝合线与肝门静脉模型的碰撞检测。缝合线的模拟采用跟踪控制点FTL算法,采用包围球法对缝合线进行自碰撞检测;提出运动分解方法来防止缝合线发生自穿透;将包围球法和空间网格划分法相结合,实现缝合线和肝门静脉之间的碰撞检测;同时,肝门静脉的形变采用设置刚体核的几何模型来模拟,使用虚拟弹簧振子来实现结扎时的触觉反馈。将改进的碰撞检测算法运用到虚拟肝脏手术中,满足虚拟场景中真实感和实时性的要求。     

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。     

虚拟现实技术中碰撞检测算法研究

碰撞检测是虚拟现实技术、机器人技术与动画仿真技术等领域中一个关键的环节,其基本任务是确定两个或多个物体彼此之间是否发生接触或穿透。本文阐述了碰撞检测的一般结构、常见的几种分类标准。重点介绍了目前最主要的三种碰撞检测算法,基于包围盒方法的碰撞检测算法,基于图像空间的碰撞检测算法,基于距离场的碰撞检测算法,对它们各自的优缺点做了比较分析。最后预测了碰撞检测算法的未来发展方向。