飞行模拟中的碰撞检测技术研究

结合已有的碰撞检测方法,对飞机与三维地形的碰撞情况进行研究,提出一种适合飞机与地形网格进行碰撞检测的方法。     

飞行模拟中的碰撞检测技术研究

结合已有的碰撞检测方法,对飞机与三维地形的碰撞情况进行研究,提出一种适合飞机与地形网格进行碰撞检测的方法。     

基于方向包围盒投影转换的轮廓线拼接算法

基于轮廓线拼接算法重构三维模型时,由于拼接对象的复杂性,任何一种拼接方法都不能完全涵盖所有情况。为此,提出一种基于方向包围盒(OBB)投影转换的轮廓线拼接算法：首先判断多边形的顶点凹凸性,对于凹顶点,将其转换到对应的凸包上;然后计算凸包的方向包围盒,旋转平移矩形包围盒,并求包围盒内接椭圆,将每个顶点都按比例投影此椭圆上;基于投影后的点进行轮廓线拼接,寻找相邻轮廓线顶点之间的对应关系;最后还原实际坐标,进行原始模型的三维重构。     

OBB层次包围盒构造方法的改进

层次包围盒是碰撞检测的重要技术,可以提高碰撞检测精度并减少碰撞检测复杂度。首先介绍了OBB包围盒的计算方法、相交测试原理,以及OBB层次包围盒构造的一般过程。结合物体模型的层次结构,提出了基于模型层次结构的OBB层次包围盒的构造方法。实验结果证明改进后的方法加快了模块之间可以发生变化时其对应的OBB树的更新速度,使OBB方法适合由刚体模块构成的模型变形的情况。     

基于Kinect和Unity的虚拟手抓取碰撞检测算法

针对目前虚拟现实中碰撞检测算法效率低精度差的问题,提出了一种改进的层次方向包围盒(OBB)算法;首先通过位置关系判断虚拟手是否在物体包围球的邻近区域,然后用OBB和八叉树算法进行详细的碰撞检测,最后利用离散点到虚拟手简化面的矢量计算法实现精确的碰撞检测;实验结果表明,随着三维物体基元数目的增多,这种由粗略到精确递进的检测方式极大地提高了碰撞检测的效率和精度,具有可行性;该算法适用于任何复杂场景中刚体结构模型的碰撞检测,在运行时候不存在滞后情况,显示流畅,而且碰撞检测精度高,完全能够满足虚拟环境实时性和精确性的要求.     

基于有效约束的方向包围盒相交测试算法

针对目前虚拟环境下碰撞检测问题中的方向包围盒（OBB）相交测试复杂度高的问题,提出一种基于线性不等式组有效约束的快速OBB相交测试算法.首先用线性不等式组描述OBB,并给出了算法矩阵降维过程中的数学理论条件,即有效约束定理;然后用有效约束不等式确定的超平面对应的行化简原系数矩阵,即针对被操作矩阵的第一列元素对矩阵进行初等变换,必要时剔除相关行列,以实现降维;再在静态与动态（旋转和平移）案例中进行测试速度与准确率的对比;最后对算法的准确性及时间复杂度进行简要分析.实验结果表明,该算法的测试速度是传统算法的2~3倍,且具有整体优越性.     

基于三角面-三角形相交检测的五轴数控加工碰撞干涉检测算法研究

碰撞干涉检测速度是五轴数控加工的关键难题之一。为了提高碰撞干涉检测速度,提出一种新的基于三角面片的碰撞干涉检查算法。使用分层OBB和八叉树相结合的算法快速检测出被检测面上可能存在干涉的碰撞叶子节点,将碰撞叶子节点用三角面片表示出来;在包含碰撞干涉叶子节点的三角面片和OBB的三角面片之间,通过三角面片的矢量判别法实现工件表面和加工轴之间的碰撞干涉检测。该算法克服了传统算法速度慢、效率低等问题,提高了碰撞干涉检测的准确性和精度。     

虚拟手术中的快速碰撞检测算法

为了解决当前虚拟手术仿真中使用单一包围盒进行碰撞检测实时性不能满足要求的问题,提出了一种针对虚拟手术的基于层次包围体的快速碰撞检测方法。该方法主要应用了层次包围盒(BVH)的思想,同时根据不同对象的拓扑结构特征,采用不同的包围盒技术来表示。首先,用层次包围盒来表示手术工具,用层次包围球表示手术对象;然后,利用包围球和方向包围盒的相交测试快速排除不相交部分;最后,对于可能发生碰撞的部分再使用更为精确的三角面片相交测试来确定碰撞信息。实验结果表明,在相同的虚拟手术场景下,提出的这种方法较使用单一的层次包围盒具有更快的速度。     

一种基于八叉树与流水线技术的快速碰撞检测算法

针对存在大量运动物体的虚拟环境,提出一种基于空间八叉树剖分与流水线技术的并行碰撞检测算法.通过八叉树剖分,把虚拟空间剖分成一系列的子空间,然后只对同一空间中的结点进行碰撞检测.对空间内的每个物体构建包围盒树,同一空间中的任意两棵包围盒树遍历构成任务树,把任务树中的任务分配给不同的进程进行碰撞检测,并采用流水线与多线程技...     

实时碰撞检测算法分析与比较

随着计算机硬件的升级,3D虚拟游戏产业早已出现在电脑的客户端,而碰撞检测是影响3D虚拟环境的一个重要因素,如何快速而精确地进行碰撞检测成为研究的热点。本文主要介绍碰撞检测的几种常用的算法,根据球和OBB包围盒的特性,提出一种球包围与OBB包围盒相结合的算法。针对众多的改进算法的局限性,应根据具体情况及碰撞检测精度选择不同的算法以实现较好的碰撞效率。