基于约束的刚体碰撞响应仿真研究与应用

摘要

cqvip:为了解决虚拟场景中刚体碰撞与穿透问题,采用了一种基于约束的碰撞响应方法。根据刚体之间的穿透深度和在碰撞点处的相对速度,判定不同的碰撞状态。通过将多刚体碰撞和多点碰撞分割为单个碰撞,以刚体在碰撞点相对速度法向分量构建法向约束,切向分量构建切向摩擦约束。根据不同的碰撞状态以及牛顿恢复系数碰撞模型求取法向误差,并以碰撞点相对速度切向分量作为切向摩擦误差。结合约束与误差,得到碰撞的约束方程,联合刚体的动力学方程,迭代求解,计算碰撞之后刚体的速度,更新刚体的坐标与姿态,并计算刚体顶点在世界坐标系中的坐标。在虚拟矿山场景中进行了应用,仿真效果较好。