蒙皮骨骼的碰撞檢測技術(shù)研究.pdf

1、碰撞檢測問題在機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃、計算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域中已有很長的研究歷史，近年來隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、分布交互仿真等技術(shù)的興起，碰撞檢測問題開始成為研究的熱點(diǎn)。精確的碰撞檢測對提高虛擬環(huán)境的真實(shí)性、增強(qiáng)虛擬環(huán)境的沉浸感有著至關(guān)重要的作用，而虛擬環(huán)境中自身的復(fù)雜性和實(shí)時性，又對碰撞檢測提出了更高的要求。
　　角色動畫是最近十年來計算機(jī)科學(xué)最活躍的領(lǐng)域之一，已廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、計算機(jī)輔助設(shè)計、廣告媒體和數(shù)字娛樂等諸多領(lǐng)域。隨著計算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)

2、展，特別是消費(fèi)級別的帶有硬件加速功能的顯卡技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時角色動畫逐漸獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。實(shí)時角色動畫具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景和理論研究意義。在實(shí)時角色動畫中，蒙皮骨骼動畫是現(xiàn)在使用最為廣泛的動畫技術(shù)。它結(jié)合了單一網(wǎng)格動畫和關(guān)節(jié)動畫的特點(diǎn)，既克服了單一網(wǎng)格動畫需要占用大量內(nèi)存的缺點(diǎn)，又不會有關(guān)節(jié)動畫時常出現(xiàn)的3D人物身體裂縫問題。
　　本文對蒙皮骨骼動畫的碰撞檢測技術(shù)做出了詳細(xì)的研究和討論。在以往的研究中，并沒有對蒙皮骨骼動畫有專門

3、的碰撞檢測研究，而只是把傳統(tǒng)的碰撞檢測技術(shù)運(yùn)用到蒙皮骨骼動畫中，使得針對性不強(qiáng)，不能很好的適用于蒙皮骨骼動畫系統(tǒng)。本文在傳統(tǒng)碰撞檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合蒙皮骨骼自身的特點(diǎn)，改進(jìn)了碰撞檢測算法，以適應(yīng)蒙皮骨骼動畫系統(tǒng)，并通過實(shí)驗驗證了算法的有效性和適用性。在算法的改進(jìn)上，本文主要做了以下工作：
　?、倮妹善す趋绖赢嬛泄趋澜Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇了OBB作為虛擬角色的包圍盒，使得包圍盒與骨骼相互聯(lián)系，成為一一對應(yīng)的關(guān)系。
　?、诟倪M(jìn)了兩