虚拟场景中基于矩阵变换的碰撞检测技术

本论文是基于DirectX技术的虚拟现实VR（Virtical Reality）技术。使用坐标变换、碰撞检测等相关算法,以VC＋＋为开发工具,利用DirectX SDK中的类结合Microsoft DXUT框架和相关技术实现了一个小型3D虚拟游戏场景,并且在场景中游戏角色实现碰撞检测。     

虚拟场景的构造与实现

介绍了机器人漫游虚拟场景的系统框架,解决了其中的两个关键问题--三维场景建立和碰撞检测.建立三维模型时,基于3ds max建模渲染后输出3ds文件,利用OpenGL进行三维场景模型的重建;至于碰撞检测问题,是基于包围盒检测技术,根据大型虚拟场景的特点,给出了虚拟漫游系统中碰撞检测的算法.     

虚拟漫游的混合碰撞检测算法

为了提高虚拟漫游中碰撞检测的效率,提出一种混合碰撞检测算法。分析了虚拟场景漫游的特点,给出了算法实现的基本流程。该方法综合运用空间分解法、包围盒层次法和投影技术,显著降低了计算的复杂度。并通过与经典的OBB算法和k-dops算法的性能进行比较,证明了这种混合碰撞检测算法能有效的提高虚拟漫游的碰撞检测效率。     

3D游戏中碰撞检测的应用

为了使游戏有较高的真实性,必须处理游戏场景中的模型间的碰撞问题。本文介绍了在3D游戏中简单实用的碰撞检测方法——球形包围盒,通过简单比较法和RDC（递归逐维分组）对游戏场景中多个模型进行碰撞检测,并分析比较了各自的优缺点。RDC算法不仅显著提高了碰撞检测的速度,而且使3D游戏能够更实时、准确地检测出碰撞模型组。     

虚拟现实技术在复杂场景中漫游的应用

根据虚拟现实中复杂场景漫游的特点,探讨了复杂虚拟场景的建构以及场景的可见面消隐,碰撞检测和用硬件设计的方法实现灯光效果等若干技术问题,最后实现了一个室内场景的应用实例.     

基于3dsMax和VRP的数字博物馆虚拟漫游系统设计与实现

介绍了利用点云数据在3ds Max中构建学校博物馆三维模型的思路、方法和流程,以及结合VRP平台建立虚拟漫游场景的步骤,列举了场景建立过程中遇到的问题及解决方法.一方面使用户可随着视角的变换观察整个场景的结构,另外还实现了漫游过程中的障碍物检测和碰撞检测功能,通过键盘和鼠标实现虚拟场景的人机交互控制,为虚拟漫游场景的构建工作提供了借鉴.     

基于XNA的3D游戏中的碰撞检测算法及实现

采用了新型跨平台开发工具-XNA game Studio,设计了一个3D赛车游戏。讨论了游戏中的碰撞检测处理方法,设计了一个组合型球包围游戏组件模型,并重载了不同场景下框架类库文件处理方法,实现了3D赛车游戏中XNA摄像机的碰撞检测与处理。该模型算法的实现,综合考虑了精度和时间问题,使两者得到均衡有效。     

虚拟手术模拟系统中包围盒碰撞检测技术及应用研究

碰撞检测模块是虚拟内窥镜系统的重要组成部分.根据变形物体的碰撞检测要求及连续切割过程对网格结构的影响,提出了碰撞检测的层次包围盒结构修正方法.该方法针对网格中的单元剖分和网格优化的过程中网格单元变化采用子树替换、位置提升方法进行修正,可满足连续切割中正确碰撞检测和精确碰撞的要求     

虚拟牙齿矫正中的碰撞检测研究与实现

在全面分析常用碰撞检测方法的基础上,采用AABB层次包围盒方法对虚拟牙齿矫正中的碰撞检测进行了研究,通过构造的包围盒二叉树,给出了碰撞检测算法的具体实现步骤,并进一步讨论了基本几何元素间的碰撞检测方法.模拟结果表明,碰撞检测满足真实感和实时性的要求.     

虚拟现实技术在复杂场景中漫游的应用

根据虚拟现实中复杂场景漫游的特点，探讨了复杂虚拟场景的建构以及场景的可见面消隐，碰撞检测和用硬件设计的方法实现灯光效果等若干技术问题，最后实现了一个室内场景的应用实例。     

基于凸多面体剖分的并行碰撞检测算法

针对传统的碰撞检测算法对于复杂多面体之间的碰撞检测时间过长的缺陷，提出并证明了一种凸多面体的剖分算法，该算法能将复杂的凸多面体剖分为简单四面体，利用基于MPI(Message Passing Interface)并行处理的方法来提高碰撞检测的实时性．给出了基于凸多面体剖分的并行碰撞检测算法与常规算法的比较结果，证明了所提出算法的优越性．     

虚拟视景交互漫游系统的实时碰撞检测方法研究

探讨虚拟视景交互漫游过程中实时碰撞检测的技术问题,针对碰撞检测系统开销很大的问题,提出了预碰撞检测与精碰撞检测相结合的解决方法,并通过对视点的运动参数估计,避免了许多不必要的碰撞预检测,加快了碰撞检测的速度,提高了实时性能．     

机械加工虚拟实验技术的研究

以机械加工过程为研究对象,构建了实时性、交互性和网络化的机械加工虚拟实验系统.提出了场景模型的建立及优化方法,设计了自动路径漫游和自由路径漫游两种不同漫游场景的方式,并结合Virtools模块式编程和碰撞检测技术,模拟了机床的加工过程和虚拟人的操作运动,增强了虚拟机械加工操作的沉浸感和真实性,为机械加工实验教学提供了一种新方法.     

基于VRML节点树的双臂移动 机器人碰撞检测及优化

针对双臂移动机器人三维仿真中存在大量非凸模型而无法精确进行实时碰撞检测,提出了基于虚拟现实建模语言(VRML)节点树实现凸分解的方法.利用分解得到的单位形体的顶点数据,使用Quickhull算法构造应用于V-Clip算法的凸多面体,实现虚拟环境中模型与机器人之间的精确碰撞检测.为了提高碰撞检测的效率,优化仿真过程中碰撞检测的实时性,采用了包围盒技术.实验结果表明：该方法具有良好的实时性和较高的碰撞检测精度.     

基于图像处理技术的汽车追尾预警系统的研究

如何防止高速公路中汽车追尾是智能交通系统所要急待解决的问题.本文利用中心透视原理和图像处理的方法可以解决车道识别,车辆识别和车间距测量的关键难点,达到高速公路汽车追尾预警的目的.实验结果表明效果良好,算法简便,可以有很好的实时性.     

基于空间分解和混合包围盒的碰撞检测算法

针对如何提高碰撞检测的实时性,提出了一种碰撞检测算法.该算法首先利用空间分解确定相邻物体,然后对相邻物体利用层次包围盒方法进行碰撞检测,在包围盒碰撞检测方面,提出了一种新的包围盒混合结构,这种混合结构结合了AABB包围盒相交测试的简单性和k-DOPs包围盒的紧密性.实验结果表明,该算法有效地提高了碰撞检测的实时性.     

虚拟战场环境实时碰撞检测技术

虚拟战场环境地城广阔、战场目标众多,传统的碰撞检测方法是遍历战场中的每一个目标,这将大大影响碰撞检测的实时性．提出了基于OBB战场环境的感兴趣区域(AOI)的实时碰撞检测算法．当战场环境内部状态发生变化时,该算法仅对AOI区域而不是整个战场环境进行碰撞目标的检测,可大大提高虚拟战场环境中碰撞检测的有效性,而且完全不降低碰撞检测的精确性,减少了系统碰撞检测的负担,提高了系统的实时性．     

一种基于OBB的碰撞检测算法的改进

针对基于层次包围盒的碰撞检测算法中的方向包围盒（OBB）算法，提出了一种改进算法，利用虚拟环境中发生碰撞的帧与帧之间的关联性，对已发生的碰撞进行缓冲，以便下一次的碰撞检测可以利用已检测的上一次碰撞的信息，加快碰撞检测的速度，同时利用预测试方法扩展了这种算法，实验结果证明，本算法可以有效地解决碰撞检测的计算复杂性问题和改进虚拟环境中碰撞检测的性能。