优化的OBB碰撞检测算法研究

【摘要】：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和convex hull等。就刚体间碰撞检测而言,性能最好的是基于OBB的碰撞检测算法,其曾一度被作为碰撞检测算法的评价标准。 本文是以大型复杂环境模型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: (1) 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、包围盒间重叠测试等技术,比较了OBB适用于复杂环境中刚体碰撞检测的优势,并针对OBB存在的缺点和不足加以优化。 (2) 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;同时在基本几何元素相交测试中引入类似分离轴的方法,加快检测速度。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,对大规模复杂环境中的碰撞检测有一定的理论价值和实际意义。