基于空间域的碰撞检测算法研究.pdf

摘要碰撞检测技术对于虚拟现实领域来说是一项关键的技术,它的速度和精确性不仅影响着它的真实感,还有用户体验的沉浸感。层次包围盒是碰撞检测算法中广泛使用的一种方法。常见包围盒类型有、、等。从刚体间的碰撞检测来看,性能最优的是基于呐鲎布觳馑惴ǎ且值得一提的是它曾被作为碰撞检测算法的评价标准。本文是以简单的环境场景中的刚体为研究对象,着重论述了基于撞检测方法的相关问题。主要从事了以下几个方面的工作:在研究炔愦伟Ш泄逃刑匦缘幕∩希ü咛迨迪止菇和鳌Ш屑湎嘟徊馐缘燃际酢针对基于鲎布觳馑惴ù嬖诘娜毕荩芯坷冒Ш杏牖炯负卧素相交测试的优化方法,消除叶子结点包围盒,精简愦谓峁埂Mü种检测方法的组合,得出基于挠呕愦谓峁购突旌纤惴ā实验结果和具体应用表明,基于呐鲎布觳夥椒芄缓芎玫亟饩复杂环境中刚体间的碰撞检测问题。本文的研究成果,对小规模简单环境中的碰撞检测有一定的理论价值和实际意义。关键词:碰撞检测,层次包围盒,鳎嘟徊馐
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.髀研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯碰撞检测问题的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯国内外研究现状及水平⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文主要工作和章节安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯鲎布觳饧际碰撞检测算法分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯碰撞检测算法的一般框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..愦伟寮际包围盒基本思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯包围体分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯层次包围树⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..性能函数分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯贠的碰撞检测算法算法预处理阶段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ш械呐鲎布觳馑惴ā优化策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.D庥胧匝⋯.⋯.⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯..⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯..
设计原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.碰撞检测系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.芙嵊胝雇本文工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯进一步研究的展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..湖南师范大学学位论文原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一
髀研究背景及意义造/、机器人和自动化以及计算机图形学等领域中的基本研究对象。离不开碰撞检测的研究,特别是在一些游戏软件的开发中。在某种程度上可以说,碰撞检测是衡量游戏引擎是否达标的一个重要指数。比如,动作类游戏设计的重的问题诸如两个对象只间亦或是是对象与场景间。由此得知,让众多开发者头痛在众多的碰撞检测的问题中,其中以实时性和精准性为最棘手的,这也是研那么在一定程度上对物体对象模型的要求也是越来越精确,这无疑导致了一些负碰撞检测⋯有着十分广泛的应用空间,它是虚拟现实、计算机辅助设计与制目前,游戏已经成为了计算机游戏领域的主流,但是不可否认的是,其复杂程序也随之上升。在许多类型的一些模拟仿真系统中,他们开发的程序内容之中都点其中一条便是怎样有效地处理碰撞检测问题,也就是说判断两物体间是否相交的一个难点是碰撞检测,不仅仅因其算法复杂还包括容易出错。究这个领域的学者们所面临的最难以攻克的难关之一。而且更令人困扰的是:这种实时性与精准性彼此之间又必须是一种制约的关系。若对精确性的要求越高,面的影响,甚至成为碰撞检测算法的瓶颈。例如时间消耗、数据承受能力的增,又如某些引擎突发故障造成瘫痪。因此,迄今为止,算法的实时特性和精确特性的增强与提高,毫无疑义成为了模拟仿真中碰撞检测算法的焦点与难点。一般来说,较为传统的碰撞处理过程被划分成以下几个阶段,即碰撞检测阶段、碰撞区域确定阶段和碰撞响应阶段【俊NA伺卸铣【爸械牧礁鑫锾宥韵笤诘前时刻是否发生碰撞,最有效地做法就是是对模型中所有基本几何元素彼此间进行相交测试。最后,在场景设计中,减少参与相交测试的一些最基础的几何元素基于空间域的碰撞检测算法的研究
碰撞检测问题的介绍国内外研究现状及水平数目,是研究碰撞处理算法的意义和关键所在,也是提高碰撞检测算法效率的一由于碰撞响应归属于物体力学的研究范畴,因此本文讨论的主要内容是碰撞检测在模拟仿真中,考虑到玩家们之间的交互和场景中物体模型间的运动,物体间经常发生碰撞的可能性较大,此时就不得不做出符合现实生活中的反应以防止破坏了环境的真实性。而此时最需要做的便是:如何快速地检测到碰