一種混合層次包圍盒的剛體碰撞檢測(cè)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

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

2、種碰撞檢測(cè)算法的好壞，一般從兩個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià)，一個(gè)是算法的實(shí)時(shí)性，另一個(gè)就是算法的精確性。實(shí)時(shí)性指的是在滿足了虛擬現(xiàn)實(shí)中對(duì)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(cè)）；而精確性指的是某時(shí)刻虛擬環(huán)境中所有的碰撞都能夠檢測(cè)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(cè)領(lǐng)域涌現(xiàn)出了許許多多優(yōu)秀的算法，這些算法在實(shí)時(shí)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(cè)算法基礎(chǔ)上，總結(jié)了多

3、種碰撞檢測(cè)算法的原理、特性及其局限性。重點(diǎn)著眼于碰撞檢測(cè)算法的實(shí)時(shí)性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種空間域的混合層次包圍盒碰撞檢測(cè)算法，全文主要工作及研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、從時(shí)間域與空間域兩個(gè)角度分類了解碰撞檢測(cè)算法，對(duì)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(cè)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(xì)分析 OBB層次包圍盒樹。
　　2、針對(duì)傳統(tǒng)層次包圍盒樹的實(shí)時(shí)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(chǎng)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(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出相同步數(shù)下兩種算法的檢測(cè)時(shí)間，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合層次包圍盒比單一層次包圍盒的實(shí)時(shí)性更高，并且根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)場(chǎng)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(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的