一种膝关节镜手术仿真系统 被引量：12

1

作者 谭珂 郭光友 +3 位作者 潘新华 熊岳山 徐凯 王彦臻 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4649-4653,共5页

介绍了一种膝关节镜手术仿真系统,主要对系统结构设计、快速碰撞检测、软组织形变和实时力反馈计算等方法进行讨论,提出了基于八叉树分割的坐标轴层次包围盒碰撞检测算法和线弹性有限元半隐式模型,并结合力反馈计算实现了四类膝关节镜... 介绍了一种膝关节镜手术仿真系统,主要对系统结构设计、快速碰撞检测、软组织形变和实时力反馈计算等方法进行讨论,提出了基于八叉树分割的坐标轴层次包围盒碰撞检测算法和线弹性有限元半隐式模型,并结合力反馈计算实现了四类膝关节镜手术的仿真。通过应用,表明系统能够满足临床手术训练的需要。 展开更多

关键词 膝关节镜手术 手术仿真 坐标轴层次包围盒 有限元模型 力反馈

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基于轴向包围盒碰撞检测算法的改进 被引量：10

2

作者 唐勇 冯立颖 吕梦雅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期157-160,共4页

在虚拟环境中,活动对象的运动路径是连续的,为达到实时交互的目的,碰撞时间采样点的取值应该是十分密集的,因此,帧与帧之间会有很强的关联性。利用这一特性,对基于轴向包围盒碰撞检测算法进行优化,把当前对象的碰撞信息记录下来以供下... 在虚拟环境中,活动对象的运动路径是连续的,为达到实时交互的目的,碰撞时间采样点的取值应该是十分密集的,因此,帧与帧之间会有很强的关联性。利用这一特性,对基于轴向包围盒碰撞检测算法进行优化,把当前对象的碰撞信息记录下来以供下一次碰撞检测使用。另外,针对AABB包围盒紧密性差、占用大量存储空间的问题,基于压缩存储的方法对该算法进行改进,减少AABB包围盒存储的字节数。实验结果证明,优化算法在有效地减少参与测试的包围盒数目的同时,也节省了AABB包围盒树的存储空间。 展开更多

关键词 碰撞检测 轴向包围盒 时空相关性 压缩算法

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混合包围盒碰撞检测算法的优化研究 被引量：2

3

作者 闫方举 杨卫平 +1 位作者 刘培顺 井维华 《电脑知识与技术》 2011年第10期7012-7013,7026,共3页

首先分析球包围盒（Sphere）、轴向包围盒（AABB）、方向包围盒（OBB）、离散方向包围盒（K—DOPs）在包围盒构造和更新速度以及包围紧密性的优劣，兼顾碰撞检测对精确度和实时性的要求，采用AABB包围盒与OBB包围盒混合的碰撞检测算法... 首先分析球包围盒（Sphere）、轴向包围盒（AABB）、方向包围盒（OBB）、离散方向包围盒（K—DOPs）在包围盒构造和更新速度以及包围紧密性的优劣，兼顾碰撞检测对精确度和实时性的要求，采用AABB包围盒与OBB包围盒混合的碰撞检测算法，优化树的遍历过程，有效提高了碰撞检测的效率，具有很好的实用性。 展开更多

关键词 碰撞检测 轴向包围盒 方向包围盒 混合包围盒树

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基于单调链的简单多边形距离算法 被引量：4

4

作者 周之平 吴介一 +1 位作者 张飒兵 张少博 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第1期136-139,共4页

简单多边形的距离问题是计算机图形学中的一个研究难点,为了能快速地获得距离信息,提出一种基于单调链的简单多边形距离算法。算法先对多边形边界进行关于坐标轴的单调链分割,然后根据可见性原则确定候选链对,再结合层次树理论和分支限... 简单多边形的距离问题是计算机图形学中的一个研究难点,为了能快速地获得距离信息,提出一种基于单调链的简单多边形距离算法。算法先对多边形边界进行关于坐标轴的单调链分割,然后根据可见性原则确定候选链对,再结合层次树理论和分支限界策略计算链对距离以求解多边形的最近距离。试验结果表明,该算法性能优于其他同类算法。 展开更多

关键词 简单多边形 单调链 层次树 AABB包围盒 可见性

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基于改进轴向包围盒的碰撞检测算法 被引量：3

5

作者 孙毅刚 段晓晔 张红颖 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第4期234-237,共4页

研究机场应急救援是民航领域的问题。为防止机场地面车辆拥堵,要求在虚拟场景下的应急演练可全方位测试系统。为增强虚拟演练场景中碰撞检测的真实性与精确性,提出了一种基于特征三角形的碰撞检测算法。在基于三角形的模型中,通过在三... 研究机场应急救援是民航领域的问题。为防止机场地面车辆拥堵,要求在虚拟场景下的应急演练可全方位测试系统。为增强虚拟演练场景中碰撞检测的真实性与精确性,提出了一种基于特征三角形的碰撞检测算法。在基于三角形的模型中,通过在三角形中添加特征元素(点、边、面)形成特征三角形,利用特征三角形可以有效解决重复查询;通过轴向包围盒结合特征三角形,更好地完成碰撞检测,最后进行精确求交计算,为碰撞响应提供更多的碰撞信息。实验结果表明,算法可以缩短计算时间,提高检测精度,具有实际指导价值。 展开更多

关键词 虚拟场景 碰撞检测 特征三角形 轴向包围盒

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弹簧卷绕仿真系统中的碰撞检测

6

作者 库祥臣 王克 李济顺 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第7期268-269,共2页

由于数控卷簧机卷绕刀具较多且刀具的运动时序较为复杂,因此对刀具之间可能发生的碰撞进行检测尤为重要。结合弹簧卷绕的动作特点,采用基于轴向包围盒的碰撞检测算法对可能产生碰撞的物体在仿真系统中进行了碰撞检测,对包围盒的表示、... 由于数控卷簧机卷绕刀具较多且刀具的运动时序较为复杂,因此对刀具之间可能发生的碰撞进行检测尤为重要。结合弹簧卷绕的动作特点,采用基于轴向包围盒的碰撞检测算法对可能产生碰撞的物体在仿真系统中进行了碰撞检测,对包围盒的表示、干涉及碰撞响应等作了阐述。实验表明,系统增强了仿真画面的真实感和实用性,操作者可以根据碰撞仿真结果进行处理,从而有效避免了在实际卷簧过程中刀具间可能产生的相互碰撞。 展开更多

关键词 卷簧机 碰撞检测 轴向包围盒 OPENGL

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最小体积轴向包围盒的增强现实虚拟测量方法及其应用

7

作者 骆智彬 李震宇 王国利 《机床与液压》 北大核心 2009年第8期277-281,共5页

针对最小包围盒中的最小体积轴向包围盒问题,提出基于增强现实的虚拟测量方法。该方法首先利用增强现实的虚实注册技术实现真实空间和虚拟空间的尺度对准,然后通过人机交互机制操作虚拟标尺对空间中三维物体进行匹配,标定其最小体积轴... 针对最小包围盒中的最小体积轴向包围盒问题,提出基于增强现实的虚拟测量方法。该方法首先利用增强现实的虚实注册技术实现真实空间和虚拟空间的尺度对准,然后通过人机交互机制操作虚拟标尺对空间中三维物体进行匹配,标定其最小体积轴向包围盒。最后以玩具声级检测基准框标定任务为例对虚拟测量方法进行实验验证,实验证明该测量方法对最小体积轴向包围盒的标定误差在3%以下。 展开更多

关键词 最小体积轴向包围盒 增强现实 虚拟测量 虚拟标尺

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基于网格包络的工业机器人仿真碰撞检测算法 被引量：10

8

作者 赵亮 张义德 胡旭晓 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期316-321,共6页

为提高工业机器人在复杂作业环境下的碰撞检测效率,提出了一种网格包络的碰撞检测算法,以大量等尺寸的立方体网格来包络模型本身,并在网格内部建立网格子模型的AABB树结构。该算法在建模过程中将网格的空间坐标进行有序存储,在遍历阶段... 为提高工业机器人在复杂作业环境下的碰撞检测效率,提出了一种网格包络的碰撞检测算法,以大量等尺寸的立方体网格来包络模型本身,并在网格内部建立网格子模型的AABB树结构。该算法在建模过程中将网格的空间坐标进行有序存储,在遍历阶段可快速搜索到相交的网格,之后遍历网格内部的树结构来进一步判断模型是否碰撞。该算法网格内部的子模型几何数据量远小于整体模型几何数据量,其网格内的检测速度远快于以整体模型建模的传统层次包围盒方法的检测速度。实验结果表明,在大型复杂模型碰撞检测仿真中,该算法在不同网格数量下的检测效率比传统的Solid算法的检测效率快数倍到数十倍。 展开更多

关键词 碰撞检测 网格包络 轴对齐包围盒 工业机器人

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基于碰撞检测的六自由度工业机器人路径规划研究

9

作者 富雅捷 《科技资讯》 2024年第14期37-39,共3页

工业机器人在自动化生产中发挥着重要作用,但在操作过程中容易发生碰撞,导致损坏或安全隐患。针对这些问题,研究融合轴对齐包围盒和有向包围盒设计出一种混合碰撞检测算法,并以此为基础,将人工势场算法融入快速随机树-连接算法中,设计... 工业机器人在自动化生产中发挥着重要作用,但在操作过程中容易发生碰撞,导致损坏或安全隐患。针对这些问题,研究融合轴对齐包围盒和有向包围盒设计出一种混合碰撞检测算法,并以此为基础,将人工势场算法融入快速随机树-连接算法中,设计出一种路径规划优化算法。结果显示,在不同场景中,设计算法的平均检测时间分别为28.3 ms和24.5 ms。此种算法有效缩短了任务完成时间,同时降低了机器人的能耗和运行成本。该算法对工业自动化领域的安全性和效率提升具有重要价值,有助于推动工业智能化的进程。 展开更多

关键词 碰撞检测 路径规划 轴对齐包围盒 有向包围盒 人工势场算法 快速随机树-连接算法

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融合神经网络的布料碰撞检测算法 被引量：3

10

作者 靳雁霞 马博 +2 位作者 贾瑶 陈治旭 芦烨 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期2251-2262,共12页

目的针对当前在虚拟环境中布料柔体碰撞检测效率慢和准确性低的问题,提出一种根节点双层包围盒树结构和融合Open NN(open neural networks library)神经网络加速预测碰撞检测的算法。方法首先改进了碰撞检测常用的包围盒技术,提出根节... 目的针对当前在虚拟环境中布料柔体碰撞检测效率慢和准确性低的问题,提出一种根节点双层包围盒树结构和融合Open NN(open neural networks library)神经网络加速预测碰撞检测的算法。方法首先改进了碰撞检测常用的包围盒技术,提出根节点双层包围盒算法,减少包围盒的构造时间。其次使用神经网络优化碰撞检测技术,利用神经网络可以处理大量数据的优势,每次可以检测大量基本图元是否发生碰撞,解决了碰撞检测计算复杂性高的问题。最后准确地找到碰撞粒子并做出碰撞响应。结果在相同的复杂布料模型情况下,根节点双层包围盒算法在运行速度上比传统混合包围盒算法快,耗时缩减了5.51%根节点双层包围盒缩减了11.70%,比融合DNN(deep neural network)的自碰撞检测算法减少了6.62%。随着碰撞检测难度的增大,当布料模型的精度增加84%时,传统物理碰撞检测方法用时增加96%,融合DNN的自碰撞检测算法用时增加90.11%,而本文基于神经网络的算法用时仅增加了68.37%,同时表现出更高的稳定性,满足使用者对实时性的要求。结论对于模拟场景中简单模型的碰撞,本文提出的根节点双层包围盒算法比传统的包围盒方法耗时短。对于复杂模型,基于Open NN神经网络的碰撞检测算法在效率上优于传统的包围盒算法和融合DNN的自碰撞检查算法,而且模拟效果的准确性也得以保证,是一种高效的碰撞检测方法。 展开更多

关键词 碰撞检测 布料模拟 神经网络 轴对齐包围盒(AABB) 双层包围盒

原文传递

The Research and Realization of Collision Detection in Virtual Reality 被引量：3

11

作者 Lin Zhang 《通讯和计算机（中英文版）》 2011年第8期693-696,共4页

关键词 碰撞检测 虚拟现实 漫游系统 三维虚拟场景 VRML 包围盒 算法 对齐

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维修仿真中的混合碰撞检测算法 被引量：2

12

作者 贾π 黄涛 +1 位作者 吴晶 古军峰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第22期243-245,共3页

针对维修仿真中物体之间存在的穿越问题,提出一种混合碰撞检测处理算法。该算法结合轴向包围盒的快速性及几何约束的精确性,采用轴向包围盒改善虚拟人与虚拟物体之间的碰撞效果,运用几何约束算法解决虚拟人所携带零件与其他零件之间的... 针对维修仿真中物体之间存在的穿越问题,提出一种混合碰撞检测处理算法。该算法结合轴向包围盒的快速性及几何约束的精确性,采用轴向包围盒改善虚拟人与虚拟物体之间的碰撞效果,运用几何约束算法解决虚拟人所携带零件与其他零件之间的穿越问题。实验结果表明,该算法的实时碰撞检测效果较优。 展开更多

关键词 轴向包围盒 几何约束 碰撞检测 虚拟维修 拆卸

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基于AABB递进相交空间的快速碰撞检测算法 被引量：3

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作者 李梦怡 李玉龙 王阳萍 《宁夏大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第2期165-169,共5页

针对包围盒在碰撞检测中相交的特点,提出一种将场景中两个相交AABB包围盒的相交部分作为新的子空间,再将子空间中的几何模型重新构造AABB包围盒并进行相交测试的递归碰撞检测方法.该方法从宏观到微观的递归方式可以快速确定两个几何模... 针对包围盒在碰撞检测中相交的特点,提出一种将场景中两个相交AABB包围盒的相交部分作为新的子空间,再将子空间中的几何模型重新构造AABB包围盒并进行相交测试的递归碰撞检测方法.该方法从宏观到微观的递归方式可以快速确定两个几何模型是否相交,并且有效避免过多的前期准备工作,诸如:考虑构造AABB二叉树时的叶节点划分终止问题;对原始包围盒进行剖分并构造AABB包围盒层次树时,在存储空间方面的压缩存储问题.实验表明,该方法有效地提高了碰撞检测的效率. 展开更多

关键词 碰撞检测 AABB包围盒 相交子空间 递归

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基于AABB层次树的数字样机空间区域计算与搜索方法 被引量：3

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作者 陈阳平 谢强 +1 位作者 于春江 丁秋林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期540-544,共5页

为了准确地从复杂产品结构树上搜索大规模数字样机中特定空间区域的数字模型,开展关联设计和数字样机检查工作,避免复杂产品研制对高性能计算机的严重依赖,提出了产品数字样机区域划分方法。首先给出了数字样机区域层次树,然后设计了基... 为了准确地从复杂产品结构树上搜索大规模数字样机中特定空间区域的数字模型,开展关联设计和数字样机检查工作,避免复杂产品研制对高性能计算机的严重依赖,提出了产品数字样机区域划分方法。首先给出了数字样机区域层次树,然后设计了基于构建、更新和搜索AABB层次树的数字样机空间区域自动计算与搜索算法,最后将研究成果应用于某民用型机的研制。应用表明该方法大大提高了区域数字样机模型的加载效率,缩短了数字样机的关联设计和协调周期。 展开更多

关键词 空间区域计算 空间区域搜索 AABB层次树 数字样机

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