基于空间域的碰撞检测算法的研究

摘要

碰撞检测技术对于虚拟现实领域来说是一项关键的技术，它的速度和精确性不仅影响着它的真实感，还有用户体验的沉浸感。层次包围盒是碰撞检测算法中广泛使用的一种方法。常见包围盒类型有Sphere、AABB、OBB、k-DOP等。从刚体间的碰撞检测来看，性能最优的是基于OBB的碰撞检测算法，并且值得一提的是它曾被作为碰撞检测算法的评价标准。
　　本文是以简单的环境场景中的刚体为研究对象，着重论述了基于OBB碰撞检测方法的相关问题。主要从事了以下几个方面的工作:
　　在研究OBB等层次包围盒固有特性的基础上，通过具体实现构建OBB和OBB树、包围盒间相交测试等技术。
　　针对基于OBB碰撞检测算法存在的缺陷，研究利用包围盒与基本几何元素相交测试的优化方法，消除叶子结点包围盒，精简OBB层次结构。通过多种检测方法的组合，得出基于OBB的优化层次结构和混合算法。
　　实验结果和具体应用表明，基于OBB的碰撞检测方法能够很好地解决复杂环境中刚体间的碰撞检测问题。本文的研究成果，对小规模简单环境中的碰撞检测有一定的理论价值和实际意义。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 碰撞检测问题的介绍

1．3 国内外研究现状及水平

1．4 本文主要工作和章节安排

2 碰撞检测技术

2．1 碰撞检测算法分类

2．2 碰撞检测算法的一般框架

3 层次包围体技术

3．1 包围盒基本思想

3．2 包围体分类

3．3 层次包围树

3．4 性能函数分析

4 基于OBB的碰撞检测算法

4．1 算法预处理阶段

4．2 OBB包围盒的碰撞检测算法

4．3 优化策略

5 模拟与试验

5．1 设计原则

5．2 碰撞检测系统V-collide

5．3 VRML

5．4 碰撞实例

6 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 进一步研究的展望

参考文献

致谢

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