變形體碰撞檢測中距離場生成算法的研究.pdf

1、在虛擬環(huán)境中，由于用戶韻交互和物體韻運(yùn)動(dòng)，物體間經(jīng)常發(fā)生碰撞，此時(shí)為保持環(huán)境的真實(shí)性，需要及時(shí)檢測到這些碰撞，并計(jì)算相應(yīng)的碰撞反應(yīng)，更新繪制結(jié)果，否則物體間會(huì)發(fā)生穿透現(xiàn)象，破壞虛擬環(huán)境的真實(shí)感和用戶的沉浸感。因而碰撞檢測是虛擬環(huán)境中必不可少的部分。相對于剛體對象而言，變形體不僅自身的復(fù)雜度高，而且會(huì)在外力的作用下發(fā)生形變、甚至發(fā)生拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變，這給碰撞檢測問題帶來了新的挑戰(zhàn)。因而變形體碰撞檢測算法，特別是基于距離場的變形體碰撞檢測算法

2、日益成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。 基于距離場的變形體碰撞檢測算法需解決的首要問題是如何快速有效的生成距離場。而一個(gè)快速有效的距離場生成算法需要滿足如下兩個(gè)條件：一是快速的距離場計(jì)算函數(shù)，二是合適的距離場存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。本文通過對國內(nèi)外距離場生成算法的研究比較，提出了一種變形體碰撞檢測中距離場生成的新算法，該算法在保證運(yùn)行效率的同時(shí)大大減少了存儲(chǔ)空間，為距離場的更新和變形體碰撞檢測算法的實(shí)現(xiàn)提供了有力支撐。 本文提出一種新的快速的

3、點(diǎn)到三角面片有向距離計(jì)算的算法。該算法在克服傳統(tǒng)的點(diǎn)到三角面片距離計(jì)算的復(fù)雜性基礎(chǔ)上，利用三角面片的參數(shù)形式，將計(jì)算點(diǎn)到三角面片的距離問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算給定點(diǎn)到三角面片上任意一點(diǎn)的距離計(jì)算問題。該問題實(shí)際上就是在三角面片定義域上求二元函數(shù)最小值的過程，進(jìn)而極大的減化了計(jì)算過程。 本文提出了一種矩陣式八叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)針對常規(guī)八叉樹存在大量指針，存儲(chǔ)空間占用過多的缺點(diǎn)，充分利用Morton碼的性質(zhì)，提高節(jié)點(diǎn)訪問效率；并通過矩陣式