基于OBB的碰撞檢測算法研究.pdf

1、碰撞檢測是虛擬現(xiàn)實、動畫仿真、計算機輔助設(shè)計等領(lǐng)域不可回避的問題之一，其基本任務(wù)是確定兩個或多個物體彼此之間是否發(fā)生接觸或穿透。盡管人們已經(jīng)取得了一系列成果，但是這些算法側(cè)重于考慮碰撞檢測的精確性，很少涉及實時性。隨著計算機軟硬件及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的日益成熟，交互實時性、場景真實性要求令碰撞檢測再度成為圖形學研究的熱點。 層次包圍盒方法是解決碰撞檢測問題固有時間復雜性的一種有效的方法，它是用體積略大而幾何特性簡單的包圍盒來近似地描述復

2、雜的幾何對象，并通過構(gòu)造樹狀層次結(jié)構(gòu)來逼近對象的幾何模型，從而在對包圍盒樹進行遍歷的過程中，通過包圍盒間的快速相交測試來及早地排除明顯不可能相交的基本幾何元素對，而只對包圍盒重疊的部分元素進行進一步的相交測試，以提高碰撞檢測的速度。包圍盒類型的選擇是層次包圍盒方法的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。 首先對各類包圍盒算法進行了全面的分析，然后重點探討基于OBB層次包圍盒算法的思想和流程，并在此基礎(chǔ)上研究提高基于OBB層次包圍盒算法執(zhí)行效率的措施。主要

3、研究了以下幾個方面的內(nèi)容： (1)在研究OBB等層次包圍盒固有特性的基礎(chǔ)上，通過具體實現(xiàn)構(gòu)建OBB和OBB樹、包圍盒間重疊測試等技術(shù)，比較了OBB適用于復雜環(huán)境中剛體碰撞檢測的優(yōu)勢，并針對OBB存在的缺點和不足加以優(yōu)化。 (2)針對虛擬環(huán)境中物體移動時每幀之間的時空相關(guān)性，在原有的二叉樹結(jié)點結(jié)構(gòu)和遍歷算法基礎(chǔ)上，研究利用緩存、排序等方法優(yōu)化碰撞檢測算法。 (3)針對基于OBB碰撞檢測算法存在的缺陷，研究利用包圍盒