运用改进的八叉树算法实现精确碰撞检测

提出一种精确碰撞检测算法,通过计算空间多面体之间距离实现碰撞检测功能.在计算2个多面体之间距离时,运用空间层次划分技术高效地寻找多面体中充分接近的三角面片,然后在这些三角面片中进行距离计算,以提高算法效率;同时运用改进的八叉树层次分割算法,与基本八叉树算法相比,减少了算法的空间复杂度.文中算法已经在超导Tokamak实验装置(EAST)虚拟装配仿真系统的碰撞检测模块中得到应用,通过实验比较,证明了该算法的可行性.

一种空间战场视景仿真系统的开发

通过分析空间战场地形模型的特点,比较了不同的地形生成算法。提出了一种用纹理简化地形文件LOD(Level of Detail)的方法,并据此创建了适用于空间战场环境的地形模型;针对Vega软件环境中碰撞检测过量占用系统资源问题,设计并实现了一种简化的碰撞检测方法;创建了由多种飞机、雷达、战车等组成的三维实体模型库;在以上几种技术的基础上构建了一个空间战场视景仿真系统。

基于形状分类的包围盒碰撞检测优化算法

由于现有的包围盒不能足够紧密地包围所有待检测的物体,剔除不相交物体的效果差导致了碰撞检测效率低。针对这个问题,提出一种基于形状分类的包围盒碰撞检测优化算法。算法根据每个物体的偏球率将它们进行分类,形状接近球体的,采用球包围盒;形状与球体偏离大的,采用OBB包围盒,这能够更加逼近真实的物体。同时,加入时空相关性和区域划分策略来优化遍历过程。实验结果表明,该算法缩短了相交测试的时间,提高了碰撞检测的效率。

基于Z_buffer值的碰撞检测算法研究

碰撞检测算法是增强虚拟环境的逼真感和沉浸感的一个重要手段。原有的碰撞检测算法计算复杂,在复杂大范围三维场景绘制时会占用系统大量计算资源。针对传统碰撞检测算法的缺点,提出了一种基于缓冲区Z_buffer值的快速碰撞检测算法。该算法充分利用场景绘制时的变换矩阵和深度信息,实现了用户以第一人称在虚拟场景中漫游时进行快速碰撞检测与响应。实验证明该算法计算简单、速度快且与场景复杂度无关。

虚拟海战场中的实时碰撞检测方法

碰撞检测在虚拟海战场仿真中起着重要作用,快速而准确的碰撞检测方法可以有效提高虚拟海战场仿真中各种武器攻击仿真的效果。在分析了虚拟海战场仿真特性的基础上,确定了采用基于方向包围盒OBB的方法,并对该方法进行了优化和改进,在满足碰撞检测结果、碰撞第一时间和碰撞位置点准确性的基础上,较好地满足了虚拟海战场仿真中实时性的要求。

一种利用Delaunay三角剖分的碰撞检测算法

虚拟现实中物体对象分布及运动情况呈现复杂多样,碰撞检测算法很难达到实时性和准确性的要求。提出了一种基于Delaunay三角剖分的多物体碰撞检测实时算法。该算法运用包围体紧密拟合物体对象,以包围体的中心构建离散数据点集,生成Delaunay三角网格,实施碰撞检测,避免层次包围盒和空间划分的不利因素,物体的更新等操作限定在局部的三角形内。实验表明在多物体的碰撞检测中,即使存在若干移动物体,算法能够满足实时性和准确性的要求。

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。

基于OpenCasCade的虚拟三坐标测量机碰撞检测方法

为了解决三坐标测量机测量过程中可能出现的碰撞问题,提出将虚拟空间与实际空间相结合的防碰撞方法,同时提出一种基于OpenCasCade(OCC)的快速、准确的虚拟空间碰撞检测方法.防碰撞方法在虚拟空间中建立与实际空间具有一一对应关系的虚拟模型,从而在计算机向三坐标测量机发送运动指令时先在虚拟空间中检测该指令是否会造成碰撞,将有碰撞的指令修改为无碰撞的安全指令输出,以达到防碰撞的目的.根据OCC建模的特点,可以将虚拟空间碰撞检测方法分为2步,第1步利用包围盒法快速剔除不可能碰撞的部分,第2步利用三角面片相交检测法进行较为精确的碰撞检测.为了提高速度,利用OpenMP将碰撞检测程序的计算并行化.相关的碰撞检测实验验证了该碰撞检测方法的可行性,并根据记录的数据对碰撞检测时间和精度进行了分析,证明该碰撞检测方法具有一定的实用价值.

Vega Prime中的碰撞检测方法研究与实现

为了提高虚拟战场环境中实体间碰撞检测的实时性和准确性,对Vega Prime中碰撞检测算法实现的机制进行了研究。针对不同的仿真应用,分析了Vega Prime仿真平台下碰撞检测器的类型及特点。总结出了在Vega Prime环境中定义、创建和使用各种碰撞检测的方法和步骤,并结合大地景仿真、海洋视景仿真和威胁判断验证了这些方法的有效性。给出的开发思路对于车辆仿真、飞行仿真、交战过程仿真等各类视景仿真开发都具有很高的通用性和实用性,可以满足最为复杂的虚拟战场应用要求。

基于实体行为的动态碰撞检测算法研究

碰撞检测算法的效率对虚拟战场的规模和真实感具有重要影响。提出了基于实体行为的动态碰撞检测方法,利用虚拟实体行为信息来减少静态碰撞检测的频率和次数。采用坐标投影法预测实体间最近可能发生碰撞的时间,有效地减少了每次动态碰撞检测的计算量。分析表明,该碰撞检测算法的计算复杂度与动态实体数目成线性关系。

基于八叉树的软体压力模型精确碰撞检测

目前已经有多种基于物理的软体模型模拟算法,但计算量大与算法复杂是这些方法的主要缺陷。基于闭合压力模型的特点,精确计算模型的体积,通过克劳修斯-克拉佩龙状态方程计算模型内部的气体压力,运用牛顿第二定律计算模型的实时运动位置,同时运用八叉树技术实现模型的精确碰撞检测。经验证,算法可以在满足实时性的同时得到高质量的模拟绘制结果。

依赖表面提取的二次空间分解碰撞检测方法

为了提高空间分解碰撞检测算法的性能,提出了一种基于表面提取的二次空间分解碰撞检测算法。该算法在预处理阶段首先建立碰撞检测体的三维模型,进行第一次空间剖分,利用表面提取方法抽取包含碰撞体表面的单元格,使得参与碰撞检测的三角面片大幅减少。在检测阶段进行第二次剖分,通过计算待检物体包围盒树深度与给定值μ的大小关系,生成称作Adjacent的数据结构,采用遍历跟踪的策略记录遍历过程,当拓扑结构发生变化时根据遍历跟踪表的记录调整遍历方案可缩短遍历路径,节省运算时间,进一步提高算法性能。实验通过与Rapid、I-Collide算法的比较表明,提出的算法提高了检测效率。

基于虚拟维修系统的碰撞检测算法综述

在把握碰撞检测算法整体发展概况和分析虚拟维修系统特点的基础上,对适用于虚拟维修系统的层次包围盒法和空间分割法的优劣进行了比较;介绍了几种常用的层次结构树对算法计算效率的影响;并展望了碰撞检测算法的未来趋势。

大量地面物体碰撞检测中的空间划分方法

以虚拟战场仿真系统为应用背景,针对其中大量地面物体碰撞检测过程的需求,分析了对物体包围盒进行空间划分的必要性,并通过实验比较了两种对物体包围盒的空间划分方法在运算效率上的优劣。

虚拟景区中层次碰撞检测方法的研究

针对虚拟景区场景大、对象多的特点，提出了一种层次碰撞检测方法。首先运用空间剖分法过滤掉远处不可能碰撞的对象，然后再通过构建碰撞检测空间，剔除掉待测运动对象附近暂时不可能碰撞的对象，最后再运用S-AABB层次包围盒法根据每个对象的具体精度要求进行精确碰撞检测。该碰撞检测方法在满足实际精度要求的前提下，降低了碰撞检测次数和复杂度，提高了实时性．是一种针对虚拟场帚高效快速的碰撞检测方法。

虚拟装配中快速碰撞检测算法的研究与实现

针对虚拟装配中碰撞检测的特殊要求,提出了一种基于包围盒与空间剖分法的两级碰撞检测算法HSDHBB。该算法首先用空间剖分法找出潜在的相交区域,然后用包围盒求得碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。给出了层次包围盒树的构造方法和空间网格的剖分方法,在空间剖分中采用哈希表的数据结构加快检索速度。最后,在CATIA环境中实现了该算法,结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性的要求。

面向虚拟装配的碰撞检测技术研究

碰撞检测是虚拟装配过程中的重要环节,其执行效率直接影响到装配仿真的真实感,现从3个层次对此问题展开了论述:通过扫描剪枝与装配关系相结合的方法得到包围盒相交的零件对;利用时空连续性减少包围盒的相交次数,加快了两零件之间的检测;提出了由于模型的近似表达而造成的虚假碰撞的排除方法。

基于空间分解和混合包围盒的碰撞检测算法

针对如何提高碰撞检测的实时性,提出了一种碰撞检测算法.该算法首先利用空间分解确定相邻物体,然后对相邻物体利用层次包围盒方法进行碰撞检测,在包围盒碰撞检测方面,提出了一种新的包围盒混合结构,这种混合结构结合了AABB包围盒相交测试的简单性和k-DOPs包围盒的紧密性.实验结果表明,该算法有效地提高了碰撞检测的实时性.

虚拟座舱设备碰撞检测算法实现技术研究

在虚拟现实技术中,人与虚拟空间物体的碰撞检测是非常重要的研究课题之一.在简要地介绍了某大型运输机空中加油虚拟仿真训练系统的基本结构和实现原理之后,给出了手的初始数据模型、坐标变换算法以及手的运动方向的定义.在此基础之上,给出了虚拟空间中手与机舱内的主要可操纵设备进行交互碰撞检测的主要算法.

基于VR的二维触发式碰撞检测算法

在虚拟场景中经常会用到虚拟现实技术设置某精灵的移动范围和区域,物体与物体之间碰撞检测的算法成为技术关键,常用的基于图形图像的算法虽然很有效应用范围广,但是无事件处理能力,并且执行效率低和占用大量的系统资源.本文介绍一种利用二维数组高效的碰撞检测算法,满足执行效率高但精度要求不高的碰撞检测.