蒙皮骨骼的碰撞檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、碰撞檢測(cè)問題在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域中已有很長(zhǎng)的研究歷史，近年來隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、分布交互仿真等技術(shù)的興起，碰撞檢測(cè)問題開始成為研究的熱點(diǎn)。精確的碰撞檢測(cè)對(duì)提高虛擬環(huán)境的真實(shí)性、增強(qiáng)虛擬環(huán)境的沉浸感有著至關(guān)重要的作用，而虛擬環(huán)境中自身的復(fù)雜性和實(shí)時(shí)性，又對(duì)碰撞檢測(cè)提出了更高的要求。
　　角色動(dòng)畫是最近十年來計(jì)算機(jī)科學(xué)最活躍的領(lǐng)域之一，已廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、廣告媒體和數(shù)字娛樂等諸多領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)

2、展，特別是消費(fèi)級(jí)別的帶有硬件加速功能的顯卡技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)角色動(dòng)畫逐漸獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。實(shí)時(shí)角色動(dòng)畫具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景和理論研究意義。在實(shí)時(shí)角色動(dòng)畫中，蒙皮骨骼動(dòng)畫是現(xiàn)在使用最為廣泛的動(dòng)畫技術(shù)。它結(jié)合了單一網(wǎng)格動(dòng)畫和關(guān)節(jié)動(dòng)畫的特點(diǎn)，既克服了單一網(wǎng)格動(dòng)畫需要占用大量?jī)?nèi)存的缺點(diǎn)，又不會(huì)有關(guān)節(jié)動(dòng)畫時(shí)常出現(xiàn)的3D人物身體裂縫問題。
　　本文對(duì)蒙皮骨骼動(dòng)畫的碰撞檢測(cè)技術(shù)做出了詳細(xì)的研究和討論。在以往的研究中，并沒有對(duì)蒙皮骨骼動(dòng)畫有專門

3、的碰撞檢測(cè)研究，而只是把傳統(tǒng)的碰撞檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用到蒙皮骨骼動(dòng)畫中，使得針對(duì)性不強(qiáng)，不能很好的適用于蒙皮骨骼動(dòng)畫系統(tǒng)。本文在傳統(tǒng)碰撞檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合蒙皮骨骼自身的特點(diǎn)，改進(jìn)了碰撞檢測(cè)算法，以適應(yīng)蒙皮骨骼動(dòng)畫系統(tǒng)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性和適用性。在算法的改進(jìn)上，本文主要做了以下工作：
　?、倮妹善す趋绖?dòng)畫中骨骼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇了OBB作為虛擬角色的包圍盒，使得包圍盒與骨骼相互聯(lián)系，成為一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
　?、诟倪M(jìn)了兩