基于观察者的碰撞检测技术在虚拟环境漫游中的应用

碰撞检测是增强虚拟环境真实感的必要手段。在虚拟环境进行漫游时 ,运动中的观察者与静态的虚拟环境之间的碰撞检测问题 ,又被转化为球体与三角形之间的碰撞检测问题 ,文中提出了具体的碰撞检测算法 ,并用八叉树模型对其进行了优化。

USSCD:一个基于均匀空间分割的快速碰撞检测算法

对于存在大量运动物体的虚拟环境 ,碰撞检测往往成为影响系统计算效率的瓶颈 ,为提高多体碰撞检测的效率 ,提出了一个基于均匀空间分割的快速多体碰撞检测算法—— USSCD.该算法首先将物体空间均匀分割成一系列单元格 ,然后在每个单元格 ,通过基于 AVL排序的扫描排除法进行碰撞检测 .同时依据物体的分布密度 ,提出了一个计算单元格尺寸的优化方法 .通过一系列实验 ,测试了 USSCD算法的性能 ,并与 I- COL L IDE算法进行比较 .实验结果表明 ,在均匀分布条件下 ,当物体数量较大时 ,USSCD的效率高于 I- COL L IDE算法 ,而且 ,U SSCD算法的效率基本不受物体运动相关性的影响 .

基于虚拟现实的机器人离线编程技术的研究

介绍了一个基于虚拟现实技术的机器人离线编程系统,对系统结构作了描述,讨论了机器人虚拟仿真环境建模技术、基于虚拟现实设备的机器人任务生成技术、碰撞检测算法,该系统建立了基于虚拟现实技术的高级人机交互接口,使机器人离线编程更加快速、方便和直观。

一种基于OBB的碰撞检测算法的改进

针对基于层次包围盒的碰撞检测算法中的方向包围盒 (OBB)算法 ,提出了一种改进算法 .利用虚拟环境中发生碰撞的帧与帧之间的关联性 ,对已发生的碰撞进行缓冲 ,以便下一次的碰撞检测可以利用已检测的上一次碰撞的信息 ,加快了碰撞检测的速度 ,同时利用预测试方法扩展了这种算法 .实验结果证明 。

面向对象碰撞检测方法及其在分布式虚拟环境中的应用

本文提出了一种面向对象的碰撞检测方法，分析了这种碰撞检测方法的时间复杂性，讨论了分布式环境中碰撞检测的完全性和唯一性等问题，提出了一种保证分布式虚拟环境中碰撞检测唯一性的方法．最后，讨论了这种方法在分布式虚拟环境DVENET中的应用．

虚拟环境中优化的OBB碰撞检测算法研究

碰撞检测是计算机图形学的研究热点之一,基于包围盒的碰撞检测算法是一种比较有效的碰撞检测算法．OBB紧密性较好,能有效提高系统的检测效率,但是相交测试的代价太大,根据AABB易于构造、计算简单但紧密性差的特点,提出并实现了优化的OBB碰撞检测算法。实验结果证明:优化算法能够较大幅度地提高了碰撞检测的实时性能,取得较好的效果。

碰撞检测在大型虚拟场景中的应用

为了达到虚拟机器人在场景中漫游,要求实时地检测机器人与建筑物之间的碰撞。针对这种检测对于干涉精度要求不高,而对实时性要求较高的特点,采用假想长方体代替复杂物体进行OBB包围盒的计算方法,大大简化了计算复杂度。变化的虚拟场景,需要时刻更新包围盒,来判断机器人与环境物体是否碰撞。为了提高实时性,采取以下措施:只更新位置发生变化的物体的包围盒,静止物体的包围盒只做一次计算;找出与机器人距离最近的物体,只检测该物体与机器人是否碰撞,其他物体不进行检测。以上措施提高了计算速度,增强了检测的实时性。

虚拟战场环境中的态势标绘与表现

针对军事指挥所现状,设计并实现了一个态势标绘系统,能提供在电子地图上的二维标绘和在虚拟战场环境中的三维标绘两种标绘手段。重点讨论了三维态势标绘中涉及到的地形高程匹配、碰撞检测与碰撞响应、特殊信息和特殊效果的表现等关键技术,并提出了一种二维标绘和三维标绘的实时转换方法,从而实现了二维态势与三维态势的联动表现。

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。

虚拟环境中的混合层次包围盒算法研究

针对采用单一层次包围盒进行碰撞检测在实时性和精确性方面的不足,提出基于轴向包围盒(AABB)结构和有向包围盒(OBB)的混合层次包围盒的碰撞检测方法(SHBVs).通过分析各种层次包围盒的特点以及虚拟手术环境中的对象特点,混合层次包围盒的碰撞检测方法将包围盒树分为上下两层,上层采用AABB-AABB的方式,用来快速排除不可能相交的物体;下层采用OBB-AABB的方式,能更紧密的包围虚拟环境中的活动对象(如细长的手术器械),同时对环境对象(软体组织)能更快速地在软组织变形后进行更新.实验证明,提出的混合层次包围盒算法能更快地检测碰撞,达到较好的实时性和精确性.

面向虚拟环境漫游的快速碰撞检测算法

分析了虚拟漫游中的碰撞检测失真现象,讨论了克服碰撞检测失真的方法,根据漫游碰撞检测精度要求不高的特点,提出了一种虚拟环境漫游的快速碰撞检测算法.该算法采用包围球来代替化身,先通过三次半空间剔除来建立碰撞形体集,再利用化身运动的几何连贯性将碰撞形体集分割成碰撞形体子集,最后通过实施对球与多边形的碰撞检测来计算碰撞点和可移动距离.实验表明,该算法能在基本不降低帧率的情况下对虚拟环境进行漫游,对一个由1 796个形体组成的虚拟环境,碰撞检测开关处于开和关两种状态时的帧率分别为13.268帧/s和13.340帧/s.

基于包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法

针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷,提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒,快速排除不可能相交的对象进行空间分割,实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明,与经典的Rapid算法对比,该算法能够节省检测时间,提高碰撞检测的效率。

一种虚拟室内场景调度策略与碰撞处理方法

文章实现了一种以门区为控制域的复杂虚拟室内场景实时三维漫游的调度策略,给出了一种基于二维判别图处理虚拟室内环境中碰撞检测与碰撞响应的新方法。

三维场景漫游中碰撞检测问题的研究与实现

碰撞检测问题是三维场景漫游的技术难点。论文在对国内外已有碰撞检测算法进行分析比较的基础上,针对三维城市景观系统的数据特点,提出了基于回避三角形分割的二叉空间分割算法的碰撞检测算法。经实践证明,该算法对于场景漫游过程中产生的碰撞问题,可以进行快速有效地检测。

虚拟地理环境时空建模及其作战计划推演应用

制定科学、合理、完备的作战计划是赢得现代战争的关键,作战计划推演可辅助指挥员查找作战计划潜在的冲突与矛盾、优化作战方案。虚拟地理环境可为作战计划推演提供时空描述机制、环境分析模型和态势可视化环境。本文首先设计了面向作战计划推演的虚拟战场环境空间剖分与编码方法和战场环境时空数据组织模型;然后提出基于推演事件的作战计划表达方法,设计了基于推演事件的作战计划时空冲突检测和动态演播方法;最后在防空作战推演中进行了典型应用,验证了方法的可行性。

虚拟生产环境中的实时碰撞检验技术

针对由机床、机器人等成百上千个物体构成的虚拟生产环境中的实时碰撞检验问题 ,提出了一个由数据结构支持的层次化紧符合碰撞盒检验算法 ,解决了含凹多面体的、复杂障碍空间中多移动物体的碰撞检验问题 ,算法能够自动报告将要发生和已经发生的几何接触 ,并精确检测出两个移动物体的最小欧氏空间距离和最大干涉量 ,它们是计算干涉力和机器人运动规划中罚函数的重要参数 。

一种基于OBB包围盒算法的改进

为了提高碰撞检测的速度,对虚拟环境中的物体进行了假设,提出了方向圆柱包围盒检测方法,并结合各类包围盒的特点,分析了不同类型包围盒之间算法,实现了层次包围盒碰撞检测算法的优化,提高了碰撞检测的速度,增强了系统的实时性。

混合包围盒碰撞检测算法研究

为提高碰撞检测的实时性,提出一种混合包围盒碰撞检测算法。将物体的包围盒二叉树设计为2层结构,顶层使用AABB包围盒排除不相交的物体,下层利用k-DOPs包围盒检测物体之间的碰撞情况。采用任务树的方法对2棵混合包围盒二叉树进行同步遍历,实现物体之间的碰撞检测。与其他碰撞检测算法进行对比分析,实验结果表明,该算法能提高碰撞检测的实时性和精确性。

分布式虚拟环境中的碰撞一致性

讨论了分布式虚拟环境中的碰撞一致性问题,分析了其表现形式及产生原因。提出了一种基于预测的可以保障分布式虚拟环境中碰撞一致性的控制方法。最后讨论了该方法在分布式虚拟环境 DVNE 中的应用。

分布式虚拟环境中基于扫描体的碰撞检测研究

在分布式虚拟环境(DVE)中,由于网络传输的不确定性,物体的状态信息无法准确及时地传输到其他节点上,从而使得DVE中传统的基于状态序列的碰撞检测算法存在漏检和错检现象。在分析传统方法不足的基础上,提出了DVE中基于扫描体的碰撞检测算法,并给出了算法步骤,通过试验证明了该方法能够有效地避免网络传输所带来的不确定性,同时能为DVE提供具有较高精度的检测结果。