碰撞檢測算法及在汽車虛擬現(xiàn)實仿真平臺中的應(yīng)用.pdf

1、碰撞檢測是虛擬現(xiàn)實、計算機(jī)動畫仿真、機(jī)器人等領(lǐng)域的關(guān)鍵問題之一。它的基本任務(wù)是檢測兩個或者多個物體之間是否發(fā)生接觸或者穿透，保證虛擬物體之間能以自然的方式進(jìn)行交互。由于目前對虛擬環(huán)境實時性和真實性的要求越來越高，碰撞檢測算法的實時性和精確性成為了碰撞檢測問題的關(guān)鍵。
　　 基于包圍盒的碰撞檢測算法是碰撞檢測中最常用的方法之一，本文分析了基于包圍盒的碰撞檢測算法存在的問題和不足，重點研究基于包圍盒的碰撞檢測算法，并針對汽車剎車防抱

2、死系統(tǒng)(Anti-lock Braking System，ABS)虛擬現(xiàn)實仿真平臺中的碰撞檢測問題進(jìn)行探討和應(yīng)用。
　　 首先，針對基于包圍盒的碰撞檢測算法實時性和精確性不能兼顧這一問題，提出了一種基于混合包圍盒的碰撞檢測算法。預(yù)處理階段為待測物體構(gòu)建包圍盒二叉樹，針對非葉子節(jié)點構(gòu)造混合包圍盒，其中節(jié)點內(nèi)側(cè)構(gòu)造離散方向包圍盒(kDiscrete Orienmtion Polytops，k-dops)，節(jié)點外側(cè)構(gòu)造包圍球。碰撞檢測

3、階段，先利用計算相對簡單的包圍球快速排除不可能發(fā)生碰撞的物體，然后利用精度較高的k-dops包圍盒進(jìn)行進(jìn)一步的碰撞檢測，最后進(jìn)行基本幾何單元的相交測試。實驗表表明這種算法適用于幾何體較為復(fù)雜物體之間的碰撞檢測。
　　 其次，針對汽車ABS仿真中仿真結(jié)果不夠直觀且缺乏真實感的問題，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，開發(fā)了一套汽車ABS虛擬現(xiàn)實仿真平臺。用戶通過與計算機(jī)交互，能夠直觀的感受汽車的制動過程。
　　 最后，分析了汽車ABS虛擬現(xiàn)