面向虛擬手術(shù)的碰撞檢測(cè)算法研究.pdf

1、碰撞檢測(cè)技術(shù)是虛擬環(huán)境中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),它的速度和準(zhǔn)確性影響虛擬環(huán)境的真實(shí)感和沉浸感。本文以虛擬手術(shù)為應(yīng)用背景,對(duì)虛擬手術(shù)中的碰撞檢測(cè)和軟體自碰撞檢測(cè)算法進(jìn)行了深入研究。
　　 論文首先針對(duì)采用單一層次包圍盒進(jìn)行碰撞檢測(cè)在實(shí)時(shí)性和精確性方面的不足,提出了基于軸向包圍盒(AABB)結(jié)構(gòu)和有向包圍盒(OBB)的快速混合層次包圍盒的碰撞檢測(cè)方法(SHBVs)。通過(guò)分析各種層次包圍盒的特點(diǎn)以及虛擬手術(shù)環(huán)境中的對(duì)象特點(diǎn),混合層次包圍盒的碰

2、撞檢測(cè)方法將包圍盒樹分為上下兩層,上層采用AABBAABB的方式,用來(lái)快速排除不可能相交的物體;下層采用OBBAABB的方式,能更緊密地包圍虛擬環(huán)境中的活動(dòng)對(duì)象(如細(xì)長(zhǎng)的手術(shù)器械),同時(shí)對(duì)環(huán)境對(duì)象(軟體組織)能更快速地在軟體變形后進(jìn)行更新。實(shí)驗(yàn)證明,本文提出的混合層次包圍盒算法能更快地檢測(cè)碰撞,達(dá)到較好的實(shí)時(shí)性和精確性。
　　 針對(duì)虛擬手術(shù)環(huán)境中軟體在被切割或者縫合等情況下可能發(fā)生自碰撞的特點(diǎn),采用了空間分割法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。在劃分