摘要：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。

摘要：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。

摘要：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.

摘要：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。

摘要：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。

摘要：为提高碰撞检测的实时性,提出一种混合包围盒碰撞检测算法。将物体的包围盒二叉树设计为2层结构,顶层使用aabb包围盒排除不相交的物体,下层利用k-DOPs包围盒检测物体之间的碰撞情况。采用任务树的方法对2棵混合包围盒二叉树进行同步遍历,实现物体之间的碰撞检测。与其他碰撞检测算法进行对比分析,实验结果表明,该算法能提高碰撞检测的实时性和精确性。

摘要：为解决汽车起重机虚拟吊装中碰撞问题,本文通过对虚拟吊装碰撞检测算法分析,选择aabb包围盒方法对空间中物体包围并对汽车起重机设计层次包围盒树完成虚拟吊装碰撞检测。

摘要：针对虚拟现实中碰撞检测的快速计算问题,提出一种新的粗略碰撞检测与精确碰撞检测相结合的检测算法。首先利用aabb包围盒法排除不可能相交的物体,然后对可能发生碰撞的包围盒采用八叉树算法进行空间分割,在包围盒内找到由型值点形成的三角形面片,利用三角形面片的碰撞检测算法精确地判断物体是否碰撞。通过与OBB包围盒算法的碰撞检测数据对比,验证了该方法的有效性。

摘要：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。

摘要：为了有效提高三维场景中模型交互的碰撞检测精度和响应效率,本文针对碰撞检测技术中常用的三种包围盒检测算法:轴对齐包围盒(Axis-aligned Bounding Box,aabb)、方向包围盒(Oriented Bounding Box,OBB)和k-DOPs包围盒的设计思路和实现过程进行了深入研究,并提出了基于混合算法的层次包围盒BVH树的构建策略,通过BVH树设计思路与构造过程,从一定程度上提高了碰撞检测的检测精度,并保证了其算法的执行效率。