變形體碰撞檢測(cè)中距離場(chǎng)生成算法的研究.pdf

1、在虛擬環(huán)境中，由于用戶韻交互和物體韻運(yùn)動(dòng)，物體間經(jīng)常發(fā)生碰撞，此時(shí)為保持環(huán)境的真實(shí)性，需要及時(shí)檢測(cè)到這些碰撞，并計(jì)算相應(yīng)的碰撞反應(yīng)，更新繪制結(jié)果，否則物體間會(huì)發(fā)生穿透現(xiàn)象，破壞虛擬環(huán)境的真實(shí)感和用戶的沉浸感。因而碰撞檢測(cè)是虛擬環(huán)境中必不可少的部分。相對(duì)于剛體對(duì)象而言，變形體不僅自身的復(fù)雜度高，而且會(huì)在外力的作用下發(fā)生形變、甚至發(fā)生拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變，這給碰撞檢測(cè)問(wèn)題帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。因而變形體碰撞檢測(cè)算法，特別是基于距離場(chǎng)的變形體碰撞檢測(cè)算法

2、日益成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。 基于距離場(chǎng)的變形體碰撞檢測(cè)算法需解決的首要問(wèn)題是如何快速有效的生成距離場(chǎng)。而一個(gè)快速有效的距離場(chǎng)生成算法需要滿足如下兩個(gè)條件：一是快速的距離場(chǎng)計(jì)算函數(shù)，二是合適的距離場(chǎng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外距離場(chǎng)生成算法的研究比較，提出了一種變形體碰撞檢測(cè)中距離場(chǎng)生成的新算法，該算法在保證運(yùn)行效率的同時(shí)大大減少了存儲(chǔ)空間，為距離場(chǎng)的更新和變形體碰撞檢測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)提供了有力支撐。 本文提出一種新的快速的

3、點(diǎn)到三角面片有向距離計(jì)算的算法。該算法在克服傳統(tǒng)的點(diǎn)到三角面片距離計(jì)算的復(fù)雜性基礎(chǔ)上，利用三角面片的參數(shù)形式，將計(jì)算點(diǎn)到三角面片的距離問(wèn)題轉(zhuǎn)化為計(jì)算給定點(diǎn)到三角面片上任意一點(diǎn)的距離計(jì)算問(wèn)題。該問(wèn)題實(shí)際上就是在三角面片定義域上求二元函數(shù)最小值的過(guò)程，進(jìn)而極大的減化了計(jì)算過(guò)程。 本文提出了一種矩陣式八叉樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)針對(duì)常規(guī)八叉樹(shù)存在大量指針，存儲(chǔ)空間占用過(guò)多的缺點(diǎn)，充分利用Morton碼的性質(zhì)，提高節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)效率；并通過(guò)矩陣式