基于包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法 被引量：15

1

作者 沈学利 吴琼 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第6期256-258,共3页

针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷,提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒,快速排除不可能相交的对象进行空间分割,实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明,与经典的Rapid算法对比,该算... 针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷,提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒,快速排除不可能相交的对象进行空间分割,实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明,与经典的Rapid算法对比,该算法能够节省检测时间,提高碰撞检测的效率。 展开更多

关键词 虚拟现实 包围盒 空间分割 混合碰撞检测 aabb包围盒 Rapid算法

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基于三维激光扫描的水面目标物体检测 被引量：10

2

作者 向可均 肖宇峰 +2 位作者 胡长青 郑又能 张华 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第4期671-677,共7页

水面目标物体检测是无人船识别水面物体或避开障碍的前提。本文利用水体对激光信号的吸收特性,设计了一种使用三维激光扫描检测水面目标的方法。该方法通过三维激光扫描获取水面漂浮物的点云,然后通过条件滤波限定有效的点云集合,并采... 水面目标物体检测是无人船识别水面物体或避开障碍的前提。本文利用水体对激光信号的吸收特性,设计了一种使用三维激光扫描检测水面目标的方法。该方法通过三维激光扫描获取水面漂浮物的点云,然后通过条件滤波限定有效的点云集合,并采用基于Kd树的最近邻聚类法划分水面目标物体,最后使用基于轴向包围盒(Axis Aligned Bounding Box,AABB)计算目标相对激光雷达的位置。本文设计了三组水面目标物体检测试验,数据表明本文方法可发现水面上漂浮的物体并能完成位置测定。 展开更多

关键词 无人船 目标检测 三维激光 最近邻聚类 aabb包围盒

原文传递

面向虚拟手术的碰撞检测优化算法 被引量：8

3

作者 于凌涛 王涛 +2 位作者 宋华建 王正雨 张宝玉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1164-1170,共7页

为了提高虚拟手术仿真系统中碰撞检测算法的效率,基于混合包围盒碰撞检测法,提出了一种快速的碰撞检测优化算法。首先利用S-AABB上层包围盒进行粗略碰撞检测,然后利用球包围盒进行底层精确碰撞检测,并采用2种优化方法代替传统上建立层... 为了提高虚拟手术仿真系统中碰撞检测算法的效率,基于混合包围盒碰撞检测法,提出了一种快速的碰撞检测优化算法。首先利用S-AABB上层包围盒进行粗略碰撞检测,然后利用球包围盒进行底层精确碰撞检测,并采用2种优化方法代替传统上建立层次二叉树的过程。采用分区域碰撞检测法,使每次检测只是针对某一个区域内的单元体,有效地提高了碰撞检测效率;采用预测碰撞检测法,当碰撞连续发生时,预测出即将可能发生碰撞的单元体,只是针对这些单元体进行碰撞检测。最后通过实验数据,证明了该碰撞检测算法及其优化方法的有效性及其快速性。 展开更多

关键词 虚拟手术 S-aabb混合包围盒 球包围盒 分区域碰撞检测法 预测碰撞检测法 优化方法

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基于碰撞检测算法的动态服装仿真研究 被引量：3

4

作者 张华忠 侯进 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第31期294-297,共4页

针对传统服装仿真方法中的动力学模型生成策略和碰撞检测算法提出了改进。首先采用三角网格代替传统的四方网格,并给出了三角网格的生成算法;然后分别测试出待测点与AABB包围盒和图元的碰撞检测时间;再计算出整个碰撞检测时间开销最小... 针对传统服装仿真方法中的动力学模型生成策略和碰撞检测算法提出了改进。首先采用三角网格代替传统的四方网格,并给出了三角网格的生成算法;然后分别测试出待测点与AABB包围盒和图元的碰撞检测时间;再计算出整个碰撞检测时间开销最小时叶子包围盒中的图元数目;最后以该图元数目来构造AABB碰撞检测树,实现了最优情况计算叶子包围盒图元数量的方法。仿真结果表明,该改进生成算法能够有效地减少了碰撞检测时间。 展开更多

关键词 三角网格 aabb包围盒 碰撞检测时间 服装仿真

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复杂场景中快速碰撞检测算法及GPU加速 被引量：2

5

作者 刘秀玲 王冬雨 +2 位作者 陈栋 刘京 王洪瑞 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第5期1847-1851,共5页

为了保证在大规模复杂场景中,碰撞检测的实时性和精确性,提出了一种基于图形空间与改进的图像空间相结合,并利用GPU加速的快速碰撞检测方法。利用AABB包围盒的检测策略,快速剔除不相交物体,确定潜在碰撞对象。改进传统的基于图像空间的... 为了保证在大规模复杂场景中,碰撞检测的实时性和精确性,提出了一种基于图形空间与改进的图像空间相结合,并利用GPU加速的快速碰撞检测方法。利用AABB包围盒的检测策略,快速剔除不相交物体,确定潜在碰撞对象。改进传统的基于图像空间的碰撞检测算法,设计了基于向指定平面投影、模板测试和深度测试的碰撞检测算法。在此基础上,利用GPU的并行计算能力加速整个检测过程,有效地减少了碰撞检测时间。通过在虚拟驾驶系统当中的应用,验证了该方法在大规模复杂场景中碰撞检测的实时性和精确性。 展开更多

关键词 碰撞检测 aabb包围盒 模板测试 深度测试 可编程图形单元(GPU)

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密闭空间多源烟雾扩散的实时仿真 被引量：2

6

作者 吕梦雅 罗智 +1 位作者 唐勇 李颖 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第4期851-854,共4页

实时动态烟雾的模拟是计算机图形学的研究热点,密闭空间多源烟雾扩散的实时仿真尤其具有挑战性.首先,为进一步表现存在障碍物的密闭空间中烟雾扩散态势,利用Kanilan功率密度谱建立密闭空间中小尺度可变风场,并考虑风力衰减因子,增强烟... 实时动态烟雾的模拟是计算机图形学的研究热点,密闭空间多源烟雾扩散的实时仿真尤其具有挑战性.首先,为进一步表现存在障碍物的密闭空间中烟雾扩散态势,利用Kanilan功率密度谱建立密闭空间中小尺度可变风场,并考虑风力衰减因子,增强烟雾与障碍物的实时交互效果;同时,为提高实时性,引入Mac Cormack方法动态求解N-S方程中的对流项,大大的减少了计算量;其次,借助AABB包围盒技术实现网格的建模,使密闭空间不再是单一的矩形,可以表现不同形状的烟雾空间,拓展了烟雾扩散模拟的应用领域;然后,采用双向耦合的方法动态表现烟雾与移动障碍物之间的相互作用力,使交互细节更加逼真自然;最后,设计多种密闭空间多源烟雾扩散的实验实例,实验表明,能够实时模拟出密闭空间中烟雾扩散、抽离及与移动障碍物交互的自然逼真的效果. 展开更多

关键词 烟雾模拟 Kanilan 风力衰减因子 aabb包围盒 双向耦合

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碰撞交互技术在电力仿真培训系统中的应用 被引量：2

7

作者 周建松 吴国俊 蔡声镇 《现代电子技术》 2013年第10期156-158,共3页

针对传统电力仿真培训系统中角色与对象交互的实时性差及可操作性弱的问题,根据电力安全技能培训目标与操作人员实际的作业流程,采用碰撞检测和实时交互等虚拟现实技术,开发基于3D虚拟现实的电力安全技能仿真培训系统。该系统解决了角... 针对传统电力仿真培训系统中角色与对象交互的实时性差及可操作性弱的问题,根据电力安全技能培训目标与操作人员实际的作业流程,采用碰撞检测和实时交互等虚拟现实技术,开发基于3D虚拟现实的电力安全技能仿真培训系统。该系统解决了角色与对象的3D实时交互问题。实验结果表明了系统的实时交互和可操作性能得到了显著提高。 展开更多

关键词 电力仿真培训系统 虚拟现实 aabb包围盒 胶囊体碰撞检测 实时交互

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基于OBB树层次关系的相交体特征计算 被引量：2

8

作者 罗枫 陈志杨 +1 位作者 张三元 叶修梓 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2005年第10期23-25,29,共4页

针对不同复杂情况的网格模型在运动过程中发生的接触问题,提出了一个有效、准确的相交体特征计算算法,这里的特征包括相交三角形求交线,相交体求轮廓线,相交体求轮廓体。该算法以OBB(Oriented Boun-ding Boxes)树的数据结构为基础,借助A... 针对不同复杂情况的网格模型在运动过程中发生的接触问题,提出了一个有效、准确的相交体特征计算算法,这里的特征包括相交三角形求交线,相交体求轮廓线,相交体求轮廓体。该算法以OBB(Oriented Boun-ding Boxes)树的数据结构为基础,借助AABB(Axis-A ligned Bounding Boxes)包围盒,通过分析线段、三角面、包围盒的位置关系情况,得到了相交线段、相交三角面以及包围三角面,并在此基础上计算出相应的相交体特征。该算法在CAD模型分割、建造、几何特征提取、生产车间以及机器人运动轨迹规划等方面都有很高的应用价值。 展开更多

关键词 OBB层次树 分离轴 轮廓环 aabb包围盒 内外轮廓

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足部模型点云配准方法研究 被引量：1

9

作者 马天娇 叶方坚 +1 位作者 韩广良 刘培勋 《机电工程技术》 2020年第5期75-78,共4页

由于人体足部呈长条状且不规则的几何形状,使得用三维扫描设备进行点云数据采集时,会出现点云数据重叠度较低的情况,配准难度较高。针对人体足部的外表结构不规则几何特性,提出了一种先粗配准再细配准方法对足部模型点云进行配准。先对... 由于人体足部呈长条状且不规则的几何形状,使得用三维扫描设备进行点云数据采集时,会出现点云数据重叠度较低的情况,配准难度较高。针对人体足部的外表结构不规则几何特性,提出了一种先粗配准再细配准方法对足部模型点云进行配准。先对采集到的足部模型点云数据进行去噪、滤波等预处理,再在足部模型下设置一立方体底座,利用立方体底座法向量规则均匀的特性来辅助粗配准工作;再采用点云分割方法去掉立方体底座,最后利用ICP最近点迭代对足部模型进行细匹配,从而实现对足部模型的点云配准。实验结果表明:提出的配准方法与传统的ICP方法相比,不但可以实现对足部模型点云的配准,且在配准速度上提高了54%,配准精度上提高了42%。 展开更多

关键词 足部模型点云配准 aabb包围盒 最近点迭代

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可变风场中多烟雾融合实时绘制算法的改进

10

作者 吕梦雅 孙旭东 +2 位作者 甄志华 唐勇 郭慧玲 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期268-273,282,共7页

多烟雾融合的实时仿真非常具有挑战性与实用性,针对不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,提出一种改进的多烟雾融合实时绘制算法。首先,为了准确描述可变风场中多烟雾融合过程,通过刻画小尺度可变风场,并将描述风力的时变函数加入N-S... 多烟雾融合的实时仿真非常具有挑战性与实用性,针对不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,提出一种改进的多烟雾融合实时绘制算法。首先,为了准确描述可变风场中多烟雾融合过程,通过刻画小尺度可变风场,并将描述风力的时变函数加入N-S方程的外力项,从而实现可变风场中多烟雾的融合;然后,为改善不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,引入错切变形法对传统的烟雾融合绘制算法进行改进,利用空间数据结构加快空区域的跳跃速度,减少相邻颜色间空区域的间隔,保证相邻颜色之间的平滑过渡;另外,为了丰富多烟雾融合时的形态空间,引入AABB包围盒技术实现多烟雾融合区域的网格划分,增加多烟雾融合空间的表现形态,有效地减少网格模型对多烟雾融合形态空间的限制。设计并实现多组烟雾融合的对比实验,结果表明,本文方法能够使烟雾融合的边界更加平滑自然,有效提升多烟雾融合的速率的同时仍可保证实时性。 展开更多

关键词 烟雾融合 物理模型 可变风场 错切变形法 aabb包围盒

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TIN快速求交算法及其应用研究

11

作者 赵景昌 白润才 +2 位作者 刘光伟 王东 刘威 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第12期3667-3670,3695,共5页

煤矿床地表与地质层面模型通常采用TIN表示,交线作为层面模型交叉部分的特征描述,在模型构建及后续的应用分析中都具有十分重要的作用。根据基于层面模型编制露天煤矿采剥计划的需要,提出并实现了一种基于空间索引与碰撞检测的TIN快速... 煤矿床地表与地质层面模型通常采用TIN表示,交线作为层面模型交叉部分的特征描述,在模型构建及后续的应用分析中都具有十分重要的作用。根据基于层面模型编制露天煤矿采剥计划的需要,提出并实现了一种基于空间索引与碰撞检测的TIN快速求交算法。算法通过建立TIN空间格网索引,使相交测试仅限于映射在同一个空间格网单元内的三角形对之间,在计算交线时,进一步应用AABB包围盒碰撞检测技术快速剔除不相交三角形对,并分别采用边—面及改进的边—边求交算法计算异面与共面三角形交线,最后根据交线段之间的空间邻接关系实现交线的快速分离。实验分析表明,算法整体时间效率高于基于OBBTree的TIN求交算法。该算法在露天煤矿采剥计划CAD软件系统中成功应用于计划线生成、运输道路设计、追踪等值线、切割剖面等设计实践,提高了在三维图形环境下采剥计划设计的精度与可靠性。 展开更多

关键词 TIN 快速求交 空间索引 碰撞检测 aabb包围盒 OBBTree 露天煤矿 采剥计划

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基于空间剖分和包围盒的快速碰撞检测算法 被引量：10

12

作者 彭晏飞 卢真真 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第8期150-153,165,共5页

针对碰撞检测的实时性和逼真度较差的缺陷,提出一种新的混合碰撞检测算法。该算法在空间剖分阶段采用八叉树技术有效降低了层次划分树的深度,提高了层次划分树的构建速度,快速剔除了不可能相交的基元对。在精确检测阶段,采用同时向下遍... 针对碰撞检测的实时性和逼真度较差的缺陷,提出一种新的混合碰撞检测算法。该算法在空间剖分阶段采用八叉树技术有效降低了层次划分树的深度,提高了层次划分树的构建速度,快速剔除了不可能相交的基元对。在精确检测阶段,采用同时向下遍历的方法并结合时空相关性对层次包围盒树的遍历过程进行优化,利用三角形与两面交线的位置关系快速判定两异面三角形的位置关系,并采用元素分配法避免了对公共元素的重复测试和无用的元素对测试,使基元相交测试的效率显著提高。实验结果证明,与经典的Rapid算法相比,该算法有效地减少了碰撞检测的时间开销,提高了碰撞检测的实时性和真实感。 展开更多

关键词 碰撞检测 空间剖分 八叉树 aabb包围盒 时空相关性

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非凸多面体碰撞检测简化算法 被引量：2

13

作者 臧若兰 曹其新 《机电一体化》 2009年第2期51-53,共3页

针对虚拟机器人模型的非凸特点，根据虚拟机器人的VRML（virtual reality modeling language）数据格式，对其中的非凸多面体模型按照VRML的标准层次结构分解成相应的子模型，为每个子模型构造其AABB包围盒，并利用Vclip实现AABB（axis ... 针对虚拟机器人模型的非凸特点，根据虚拟机器人的VRML（virtual reality modeling language）数据格式，对其中的非凸多面体模型按照VRML的标准层次结构分解成相应的子模型，为每个子模型构造其AABB包围盒，并利用Vclip实现AABB（axis aligned bounding box）包围盒间的碰撞计算，解决了传统碰撞检测方法处理非凸模型困难的问题。从算法复杂度和存储空间两个方面分析了该算法的实时性和有效性。试验结果表明，对于处理非凸物体的碰撞检测该文提出的算法比表面凸分解算法效率更高。 展开更多

关键词 非凸多面体 碰撞检测 aabb包围盒 Vclip

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虚拟景区中层次碰撞检测方法的研究 被引量：3

14

作者 支剑锋 韩长红 张超 《电脑知识与技术》 2011年第3期1675-1679,共5页

针对虚拟景区场景大、对象多的特点，提出了一种层次碰撞检测方法。首先运用空间剖分法过滤掉远处不可能碰撞的对象，然后再通过构建碰撞检测空间，剔除掉待测运动对象附近暂时不可能碰撞的对象，最后再运用S-AABB层次包围盒法根据每个... 针对虚拟景区场景大、对象多的特点，提出了一种层次碰撞检测方法。首先运用空间剖分法过滤掉远处不可能碰撞的对象，然后再通过构建碰撞检测空间，剔除掉待测运动对象附近暂时不可能碰撞的对象，最后再运用S-AABB层次包围盒法根据每个对象的具体精度要求进行精确碰撞检测。该碰撞检测方法在满足实际精度要求的前提下，降低了碰撞检测次数和复杂度，提高了实时性．是一种针对虚拟场帚高效快速的碰撞检测方法。 展开更多

关键词 碰撞检测 虚拟场景 S-aabb层次包围盒 空间剖分

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