复杂虚拟环境下的实时碰撞检测算法

提出了一种共享存储系统的并行碰撞检测算法。利用AABB包围盒的优点来构建任意物体的混合包围盒层次,利用并行模型来并行遍历混合包围盒层次,进一步加速碰撞检测算法。实验结果表明,与现有的经典算法相比,该算法在效率、精确性方面具有明显优势,能够满足交互式复杂虚拟环境的实时性和精确性的要求。

起重机吊装仿真中实时碰撞检测的研究与应用

研究起重机吊装实时碰撞检测技术虚拟仿真问题,为提高起重机吊装过程的真实性和实时性,解决实时碰撞检测过程中层次包围盒节点的实时更新问题,提出了动态层次包围盒法与三维空间分割法相结合的混合算法,在构建起重机运动学模型及其层次包围盒的基础上,通过分割工作区域内障碍物的检测区域,在起重机的回转平面上选择需要碰撞检测的起重机节点进行更新,避免了起重机层次结构的更新。最终在VC++和OSG平台上实现了系统的逼真仿真效果,满足了吊装实时性和精确性的要求。

基于实时碰撞检测的船舶曲面分段人机交互场地布局技术

针对船舶曲面分段的建造具有外形复杂、固定工位、混合场地的生产特点,为满足曲面分段建造规划对空间布局的精细化、可视化、高效化控制需求,提出了基于实时碰撞检测的曲面分段人机交互式场地布局技术。以曲面分段空间布局参数化注入建模为基础,研究了面向动态过程的曲面分段实时碰撞检测算法,实现了人机交互的可视化场地布局,解决了调整位姿、更换场地、更换时间的时空冲突问题;建立了具有结构化、可控化场地布局能力的技术机制。结合实际的工程实例运行分析,验证了技术的合理性与有效性。

塔群防碰撞监测系统的研究

施工现场,塔机作业空间相互重叠,极易发生塔机间碰撞的现象。鉴于此,系统采用GPS-RTK技术实时测量塔机的位置信息,此项技术将GPS的测量精度由米级提高到厘米级。测量结果利用Bursa-Wolf模型转化到同一自定义的坐标系下,并通过无线局域网技术传送到控制器。在深入研究了塔机的数学模型和碰撞检测原理的基础上,设计了基于求异面线段距离的碰撞检测算法。控制器根据实时测量的塔机的位置信息,通过防碰撞算法,实现了对塔机的实时动态的监测和预警。

塔群防碰撞监测系统的研究

施工现场的塔机作业空间相互重叠,极易发生碰撞现象,为此建立了塔群防碰撞监测系统。系统采用GPS RTK技术实时测量塔机的位置信息,将GPS的测量精度由米级提高到厘米级。测量结果利用Bursa-Wolf模型转化到同一自定义的坐标系下,并通过无线局域网技术传送到控制器。在深入研究了塔机的数学模型和碰撞检测原理的基础上,设计了基于求异面线段距离的碰撞检测算法。控制器根据实时测量的塔机的位置信息,通过防碰撞算法实现对塔机实时动态的监测和预警。