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《青岛大学》 2007年
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混合包围盒碰撞检测算法研究

范晓磊  
【摘要】: 碰撞检测是虚拟环境中至关重要的问题,碰撞检测的速度严重影响着虚拟环境的真实性和沉浸感。本文对碰撞检测的算法进行了深入的研究,主要包括以下几个方面的内容: 首先对虚拟现实和碰撞检测的发展与现状进行了阐述,并对碰撞检测常用的几种层次包围盒方法:AABB、OBB和k-DOPs进行了系统研究,对这几种方法的优缺点进行了比较分析。 AABB层次包围盒树易于更新,适用于变形对象;OBB层次包围盒树更新速度慢,但包围盒紧密性好,适用于刚体对象。综合AABB与OBB包围盒的优点,提出了自己的算法—混合包围盒的方法,对刚体对象采用OBB包围盒,对变形对象采用AABB包围盒,该方法适用于刚体对象与变形对象均存在的复杂场景。并且论文对混合包围盒方法中存在的一系列问题进一步进行了详细地说明论证,这些问题包括包围盒树的构造、包围盒树的更新,以及自相交问题,并基于分离轴理论提出了AABB与OBB包围盒间的相交测试方法,该方法可以适应对象发生变形后拓扑结构变化的情形。 随后,将所提出的方法应用到虚拟手术实验中,并且该方法可以适应不同的刀具以及其它的抓取工具,具有较好的通用性,是解决复杂环境中对象间碰撞检测问题的一种有效方法。实验还实现了几种特定的相交测试:线段与长方体的相交测试、球与长方体的相交测试。实验证明该算法在器官的切割过程中提高了碰撞检测的效率,达到了实时的效果。
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.9

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【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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