飛行模擬機(jī)視景系統(tǒng)碰撞檢測(cè)與響應(yīng)研究.pdf

1、飛行模擬機(jī)視景系統(tǒng)主要為飛行員提供飛行訓(xùn)練時(shí)的座艙外景象，由于飛行員飛行時(shí)視覺信息占總信息的70％，因此視景系統(tǒng)內(nèi)容的豐富度、逼真度和清晰度都會(huì)影響飛行模擬機(jī)的質(zhì)量和飛行訓(xùn)練的效果。而碰撞檢測(cè)作為視景系統(tǒng)的重要組成部分，在視景系統(tǒng)中占有重要的地位，精確的碰撞檢測(cè)對(duì)提高視景系統(tǒng)的真實(shí)性、增強(qiáng)視景系統(tǒng)的沉浸感有著至關(guān)重要的作用，近年來隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、分布式交互仿真技術(shù)的興起，碰撞檢測(cè)逐漸成為研究的熱點(diǎn)，受到越來越多的重視。 碰撞檢

2、測(cè)方法有很多，本文主要針對(duì)碰撞檢測(cè)的兩種主要方法，即空間剖分技術(shù)和包圍盒技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。這兩種技術(shù)的計(jì)算方法有所不同，但目的都是盡可能地減少參與相交測(cè)試的物體對(duì)或基本幾何元素的數(shù)目，從而大大提高碰撞檢測(cè)的效率?？臻g剖分技術(shù)是根據(jù)場(chǎng)景中物體的密集程度，按照一定的算法將空間劃分成若干子空間，每個(gè)檢測(cè)時(shí)刻都只針對(duì)該時(shí)刻子空間里的物體進(jìn)行檢測(cè)。包圍盒技術(shù)是用體積稍大且?guī)缀翁匦院?jiǎn)單的包圍盒來近似地代替復(fù)雜的幾何對(duì)象進(jìn)行測(cè)試。在這兩種方法中，

3、空間剖分算法的選擇是否合理以及包圍盒形狀的簡(jiǎn)化是否恰當(dāng)是碰撞檢測(cè)是否有效的關(guān)鍵。 通過對(duì)空間剖分與包圍盒兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究、分析和試驗(yàn)，本文結(jié)合飛行模擬機(jī)視景系統(tǒng)建模的特點(diǎn)，通過對(duì)已有幾種包圍盒技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的分析，提出了一種簡(jiǎn)化包圍盒模型。該方法主要通過對(duì)模型進(jìn)行投影交叉測(cè)試和交叉點(diǎn)高度判斷，將三維碰撞檢測(cè)問題分解為二維問題和一維問題，從而降低了問題的復(fù)雜度。經(jīng)過試驗(yàn)證明，該模型算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，具有一定的精確性和實(shí)時(shí)性，取得了較