基于遞進相交包圍盒的碰撞檢測算法研究.pdf

1、碰撞檢測是判斷虛擬場景中運動著的物體之間的位置關(guān)系是否沖突的行為，在虛擬現(xiàn)實、機器人路徑規(guī)劃、計算機圖形仿真等領(lǐng)域中占據(jù)重要地位。目前在國內(nèi)外碰撞檢測問題的研究上已有很多有價值的研究成果。但是，隨著大場景中虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在新領(lǐng)域中越來越廣泛的應用和人們對虛擬環(huán)境的真實性和用戶交互實時性要求的不斷提高，有效提升碰撞檢測速度成為當前的緊迫任務。本文針對此問題從場景中碰撞物體對的整體定位上和檢測結(jié)構(gòu)的構(gòu)造上進行了改進，為大場景中碰撞位置的定位

2、計算減輕負擔，有效地提高了復雜場景、復雜結(jié)構(gòu)模型之間碰撞檢測的效率，達到了檢測的實時性要求。
　　本文從全局檢測和局部檢測兩個層面結(jié)合沿坐標軸的包圍盒（Axis-Aligned Bounding Boxes，AABB）對碰撞檢測算法的效率進行改善。首先，在全局檢測過程中，由于對象運動的時空相關(guān)性，本文采取傳遞定位算法，該算法是利用面向?qū)ο蟮膮^(qū)域劃分方式劃分檢測區(qū)間，并在這些區(qū)間中對投影區(qū)間采用降低維數(shù)方式進行排序。該方法在全局檢測

3、中有效避免明顯不相交物體對的錯誤干擾，提升全局定位算法的效率。在局部檢測過程中，本文從宏觀到微觀遞進貼近相交部位并確定兩個幾何模型是否相交。在遞進的過程中，算法將兩個相交的AABB包圍盒的相交部分當作新的子空間，在這個空間中重復以上步驟進行空間內(nèi)模型的相交測試。該方法在空間存儲中能夠降低冗余包圍盒的構(gòu)造，節(jié)省存儲空間與構(gòu)造時間，從根本上提升碰撞檢測的效率。
　　本文在基于BIM技術(shù)平臺的Revit API上針對模型中大型復雜的幾何