碰撞檢測(cè)算法及在汽車虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)中的應(yīng)用.pdf

1、碰撞檢測(cè)是虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)仿真、機(jī)器人等領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題之一。它的基本任務(wù)是檢測(cè)兩個(gè)或者多個(gè)物體之間是否發(fā)生接觸或者穿透，保證虛擬物體之間能以自然的方式進(jìn)行交互。由于目前對(duì)虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)性和真實(shí)性的要求越來(lái)越高，碰撞檢測(cè)算法的實(shí)時(shí)性和精確性成為了碰撞檢測(cè)問(wèn)題的關(guān)鍵。
　　 基于包圍盒的碰撞檢測(cè)算法是碰撞檢測(cè)中最常用的方法之一，本文分析了基于包圍盒的碰撞檢測(cè)算法存在的問(wèn)題和不足，重點(diǎn)研究基于包圍盒的碰撞檢測(cè)算法，并針對(duì)汽車剎車防抱

2、死系統(tǒng)(Anti-lock Braking System，ABS)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)中的碰撞檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)行探討和應(yīng)用。
　　 首先，針對(duì)基于包圍盒的碰撞檢測(cè)算法實(shí)時(shí)性和精確性不能兼顧這一問(wèn)題，提出了一種基于混合包圍盒的碰撞檢測(cè)算法。預(yù)處理階段為待測(cè)物體構(gòu)建包圍盒二叉樹(shù)，針對(duì)非葉子節(jié)點(diǎn)構(gòu)造混合包圍盒，其中節(jié)點(diǎn)內(nèi)側(cè)構(gòu)造離散方向包圍盒(kDiscrete Orienmtion Polytops，k-dops)，節(jié)點(diǎn)外側(cè)構(gòu)造包圍球。碰撞檢測(cè)

3、階段，先利用計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單的包圍球快速排除不可能發(fā)生碰撞的物體，然后利用精度較高的k-dops包圍盒進(jìn)行進(jìn)一步的碰撞檢測(cè)，最后進(jìn)行基本幾何單元的相交測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表表明這種算法適用于幾何體較為復(fù)雜物體之間的碰撞檢測(cè)。
　　 其次，針對(duì)汽車ABS仿真中仿真結(jié)果不夠直觀且缺乏真實(shí)感的問(wèn)題，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一套汽車ABS虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)。用戶通過(guò)與計(jì)算機(jī)交互，能夠直觀的感受汽車的制動(dòng)過(guò)程。
　　 最后，分析了汽車ABS虛擬現(xiàn)