用于连续碰撞检测的线性动态分离轴算法

针对连续碰撞检测的检测效率低的问题,为了减少三角形基元检测数量,基于分离轴理论提出一种使用线性动态分离轴的快速连续碰撞检测算法.在三角形对运动前后,利用迭代算法各找到一条分离轴,将其构造为线性动态分离轴;然后剔除在动态分离轴上的投影始终不相交的三角形对;最后对无法剔除的三角形对使用其他剔除算法或者传统算法.在多个可变形基准模型上的实验结果表明,所提算法的基础检测剔除率超过89%,在精确检测阶段具有更高的检测效率.

基于Dubins曲线的局部路径规划方法研究

针对矿区中自动驾驶车辆在采掘面与排土场作业场景下的局部路径规划问题,提出基于Dubins曲线的无人驾驶车辆无碰撞、平滑的局部路径规划方法。首先针对矿区场景,基于Dubins曲线,提出路径规划及车辆轨迹点求解方法,得到一组局部路径。然后在满足车辆运动学约束的条件下,基于车辆自行车模型,建立车辆可行域,结合分离轴理论,设计碰撞检测算法实时检测Dubins曲线路径,快速筛选出无碰撞轨迹。设计评价函数H,通过比较曲线的评价函数值,最终得到损失值最小的路径。采用B样条曲线平滑,即可得到一条最优的局部路径。在仿真软件中,设置特定场景,对所提出的路径规划方法进行仿真试验。结果表明,该方法所规划的局部路径能够满足车辆运动学约束,同时设计函数H值达到158.7,路径最短且平滑。该文所提的局部路径规划方法,对解决矿区采掘面和排土场场景中的局部路径规划问题在实时性与有效性上有显著效果,可以为该场景下的无人驾驶车局部路径规划提供理论和实践依据。

数控机床实时碰撞检测算法的研究与实现

碰撞检测是数控机床加工过程中的一个重要功能模块。碰撞检测可以有效地避免刀具与部件发生碰撞,同时可以提高加工的安全性。在研究了大量碰撞检测算法的基础上,提出了一种实时性较好的碰撞检测算法,从而避免了仿真软件检测缺陷。此算法首先在预处理阶段采用轴向包围盒AABB对部件和刀具进行保护区的建立,对碰撞检测进行初步检测。然后采用分离轴理论和长方体相交理论对保护区进行实时碰撞检测。最后对提出的算法进行了仿真验证,验证结果表明该算法可实时完成对碰撞体保护区域的检测。

基于八叉树的复杂地质体块段模型建模技术

为了有效地减少地质块段模型的数据量，提高建模过程中运算速度及准确性，采用八叉树结构表达块段模型，对三维目标空间进行块段细分；提出八叉树与有向有界箱（OBB）树相交测试算法以提高建模过程中的运算速度，同时改进射线法判断点在多面体内外及点在面状模型上下的算法，以确保复杂地质体块段模型建模的准确性．用C＋＋开发语言实现建模算法并与其它同类软件相比较，结果表明：采用该方法从表面模型到块段模型的转换速度比目前国际上常用的矿业软件要快30％～40％，结果准确，所需存储空间较小，便于空间检索与分析，对于地质模型的工程应用具有重要意义．

基于骨骼的3D角色的碰撞检测

基于骨骼的角色实现快速碰撞检测。该算法以层次包围盒(OBB)为基础,通过为每个骨骼模型建立包围盒,运用分离轴理论计算包围盒的相交测试。该方法能有效地用于3D游戏引擎中碰撞检测的实现。

整体叶盘磨抛加工碰撞检测方法

为有效解决整体叶盘磨抛加工过程中的磨具干涉难题,提出一种兼顾精度及效率的碰撞检测算法和对应不同碰撞方式的磨具避涉策略。首先采用分层有向包围盒(OBB)对磨具进行建模,并用八叉树分割法对叶盘磨抛加工空间进行划分,在分层有向包围盒中分层粗检加工空间判断磨具是否存在干涉,通过分离轴理论对检测到碰撞的树叶节点进行准确识别;然后对应不同碰撞方式自适应调整磨具及其包围盒的相关位姿参数进行避涉处理。最终根据提出的碰撞检测和避涉算法开发了一款可视化软件有效地实现了对叶盘类复杂零件磨抛加工的碰撞检测及避涉处理,并对某航空发动机企业的整体叶盘产品进行了磨抛加工实验,结果表明该算法及软件较好地满足了航发整体叶盘表面的磨抛加工避涉和加工质量要求。

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。

Oil–water pre-separation with a novel axial hydrocyclone

A novel hydrocyclone with guide vanes, named as axial hydrocyclone(AHC), is designed to tackle the problem of oil–water separation faced by most mature oilfields. Optimal design of the AHC is carried out by using numerical methods. The effects of guide vanes, cone angle, tapered angle and overflow pipe on the oil–water separation are discussed in this paper. The results show that a double swirling flow is generated in the tapered section where oil–water separation occurs. Both the cylindrical and the tapered section have important influences on AHC performance. On the basis of single factor results, response surface methodology is employed to optimize the AHC design. The experimental results indicate that the novel AHC has an excellent performance for the oil–water separation.