一種混合層次包圍盒的剛體碰撞檢測算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機硬件的不斷發(fā)展，一種新型的人機交互技術(shù)逐漸熱門了起來，這就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality,VR)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)要求虛擬世界中的目標部件都具備其現(xiàn)實的物理性質(zhì)，因此性能良好的碰撞檢測算法對一套高逼真度的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是不可或缺的。除了在虛擬現(xiàn)實技術(shù)以外，在許多其他研究領(lǐng)域中，例如機器人、動畫仿真、電腦游戲、計算機圖形學等，碰撞檢測(Collision Detection,CD)都是其中的經(jīng)典問題。
　　考察一

2、種碰撞檢測算法的好壞，一般從兩個指標來進行評價，一個是算法的實時性，另一個就是算法的精確性。實時性指的是在滿足了虛擬現(xiàn)實中對視覺顯示要求的刷新頻率（至少24幀/秒）的條件下，盡可能快的完成碰撞（或檢測）；而精確性指的是某時刻虛擬環(huán)境中所有的碰撞都能夠檢測到，并盡可能地逼近發(fā)生碰撞的具體位置。這些年來，碰撞檢測領(lǐng)域涌現(xiàn)出了許許多多優(yōu)秀的算法，這些算法在實時性與精確性兩方面各有側(cè)重。
　　本文在了解了現(xiàn)有的碰撞檢測算法基礎(chǔ)上，總結(jié)了多

3、種碰撞檢測算法的原理、特性及其局限性。重點著眼于碰撞檢測算法的實時性，設(shè)計并實現(xiàn)了一種空間域的混合層次包圍盒碰撞檢測算法，全文主要工作及研究內(nèi)容如下：
　　1、從時間域與空間域兩個角度分類了解碰撞檢測算法，對各類算法做出分析歸納。在空間域的層次包圍盒算法領(lǐng)域，從相交測試原理、包圍盒的選擇、物體剖分規(guī)則、層次樹度的選擇、層次樹的遍歷等方面詳細分析 OBB層次包圍盒樹。
　　2、針對傳統(tǒng)層次包圍盒樹的實時性問題，本文借助OBB層

4、次包圍盒算法的思想，構(gòu)造混合層次包圍盒樹，這是一種將 Sphere包圍球與 K-Dops包圍盒相結(jié)合的層次包圍樹。
　　3、搭建兩組碰撞場景，分別用傳統(tǒng)OBB層次包圍盒算法以及混合層次包圍盒算法在這兩組碰撞場景中進行實驗，得出相同步數(shù)下兩種算法的檢測時間，分析實驗結(jié)果并得出結(jié)論。
　　實驗結(jié)果表明，混合層次包圍盒比單一層次包圍盒的實時性更高，并且根據(jù)具體實驗場景的需要可以調(diào)整兩種不同包圍盒分層的高低，該算法對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的