基于OBB的碰撞檢測(cè)算法研究.pdf

1、碰撞檢測(cè)是虛擬現(xiàn)實(shí)、動(dòng)畫仿真、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域不可回避的問題之一，其基本任務(wù)是確定兩個(gè)或多個(gè)物體彼此之間是否發(fā)生接觸或穿透。盡管人們已經(jīng)取得了一系列成果，但是這些算法側(cè)重于考慮碰撞檢測(cè)的精確性，很少涉及實(shí)時(shí)性。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的日益成熟，交互實(shí)時(shí)性、場(chǎng)景真實(shí)性要求令碰撞檢測(cè)再度成為圖形學(xué)研究的熱點(diǎn)。 層次包圍盒方法是解決碰撞檢測(cè)問題固有時(shí)間復(fù)雜性的一種有效的方法，它是用體積略大而幾何特性簡(jiǎn)單的包圍盒來近似地描述復(fù)

2、雜的幾何對(duì)象，并通過構(gòu)造樹狀層次結(jié)構(gòu)來逼近對(duì)象的幾何模型，從而在對(duì)包圍盒樹進(jìn)行遍歷的過程中，通過包圍盒間的快速相交測(cè)試來及早地排除明顯不可能相交的基本幾何元素對(duì)，而只對(duì)包圍盒重疊的部分元素進(jìn)行進(jìn)一步的相交測(cè)試，以提高碰撞檢測(cè)的速度。包圍盒類型的選擇是層次包圍盒方法的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。 首先對(duì)各類包圍盒算法進(jìn)行了全面的分析，然后重點(diǎn)探討基于OBB層次包圍盒算法的思想和流程，并在此基礎(chǔ)上研究提高基于OBB層次包圍盒算法執(zhí)行效率的措施。主要

3、研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： (1)在研究OBB等層次包圍盒固有特性的基礎(chǔ)上，通過具體實(shí)現(xiàn)構(gòu)建OBB和OBB樹、包圍盒間重疊測(cè)試等技術(shù)，比較了OBB適用于復(fù)雜環(huán)境中剛體碰撞檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)OBB存在的缺點(diǎn)和不足加以優(yōu)化。 (2)針對(duì)虛擬環(huán)境中物體移動(dòng)時(shí)每幀之間的時(shí)空相關(guān)性，在原有的二叉樹結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和遍歷算法基礎(chǔ)上，研究利用緩存、排序等方法優(yōu)化碰撞檢測(cè)算法。 (3)針對(duì)基于OBB碰撞檢測(cè)算法存在的缺陷，研究利用包圍盒