数控机床仿真加工过程中的碰撞检测研究

原有的基于Java3D技术数控机床仿真系统碰撞检测算法存在误判和误差较大的缺点,本文提出了空间分割碰撞检测算法,采用八叉树存储结构,利用自相似分解的递归算法对物体的碰撞情况进行检测,从而在Java3D的虚拟加工系统中实现了精确的碰撞检测。     

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。     

碰撞检测过程中的包围盒技术及应用研究

基于包围盒的碰撞检测算法是一类重要的碰撞检测算法，本文从紧密性和实时性两方面比较了用于碰撞检测的几种常用的包围盒技术，具体阐述了实时性好且较容易程序实现的方向包围盒（OBB）的计算和重叠测试，并把该项包围盒技术应用到虚拟牙齿矫正系统的碰撞检测过程，最终在VC＋＋和OpenGL平台上实现了任意STL模型之间的精确碰撞检测。     

基于JDBC的虚拟装配平台的实现

提出了在JDBC数据库基础上构建B/S模式的虚拟装配平台。分析了VRML模型的数据特征并给出了模型的数据存储格式,讨论了在web环境下可视化编程技术的实现。在客户端利用JAVA 3D类库,实现了模型的运动和干涉碰撞检测,并给出了一个应用实例。     

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．     

基于Direct3D的虚拟三维场景漫游系统实现

Direct3D是微软公司提供的,专门用来处理3D绘图并利用3D指令来加速显示的API函数包,可用来开发实时、高效的三维应用。本文给出了基于Direct3D的虚拟三维场景漫游系统的组成和主要部分的实现,并对系统实现中的关键技术碰撞检测做出改进。     

一种改进了的AABB算法在3D场景少儿益智系统中的应用

碰撞检测是三维系统中实现系统角色真实感物理运动的主要算法.通过对碰撞检测AABB算法深入研究,针对碰撞检测AABB算法的运算量大、紧密性差的问题,利用BSP树剖分法和相交叉检测算法对其做了改进.并将其应用于3D场景少儿益智系统中,经实验分析,改进的碰撞检测算法能有效地减少了系统运算次数,提高了系统的运行速度.     

虚拟数控车削系统中碰撞检测问题的研究

碰撞检测问题是虚拟数控车削系统的不可或缺的部分,有效、精确的碰撞检测对提高数控环境的真实性、增强虚拟环境的沉浸感有着非常重要的意义．碰撞检测问题就是测试物体之间是否存在相交的问题．采用合理的空间分割系统和层次包围盒是减少所需测试的多边形数目、提高碰撞检测的速度的有效方法．实验证明,采用基于空间分割方法的八叉树算法有效地提高了检测的速度,保证了虚拟动态加工环境中碰撞检测的实时性．     

基于Virtools的碰撞检测技术的研究与应用

研究了全球著名的多功能的三维开发工具:Virtools,将两种基于包围盒的碰撞检测经典算法:球形包围盒检测法和标轴的轴向包围盒AABB检测法,应用到了大庆市某采油厂厂区虚拟漫游系统的开发中,解决了在Virtools平台上虚拟漫游系统中的碰撞检测问题,同时虚拟漫游系统的应用对该采油厂起到了很好的宣传作用.     

基于JAVA技术的三维碰撞检查研究

介绍了 JAVA及其三维图形编程技术 ,通过典型例子 ,研究 JAVA语言在三维图形碰撞检查方面的应用 .     

西科大临潼校区三维虚拟校园系统设计实现

针对西科大临潼校区宣传的需求,基于3D Max和OSG设计实现了一套临潼校区三维虚拟校园系统。首先,应用3D Max对整个临潼校区进行三维建模,提出了一种大规模建筑物场景的划分建模方法。然后,基于VS2005和OSG对临潼校区三维虚拟校园系统进行设计实现,提出了一种自主漫游碰撞检测方法,并实现了自动路径场景定位功能。应用结果表明,该系统达到了实时三维交互需求和预期显示效果。     

Division Mockup在虚拟现实中的应用

核电站的设备昂贵、复杂、运行环境存在放射性，在真实设备上进行维修培训代价高、风险大．Division Mockup提供了基于虚拟现实技术的虚拟维修培训手段．文中阐述了光源、材质与纹理、碰撞检测、隐匿、成组、配音等关键技术的应用及技巧，开发了真实场景的虚拟培训软件，建立了核电站虚拟仿真培训系统．并通过三维影像、三维动画、设备虚拟维修声音几种反馈手段实现了培训系统的人机交互．     

Web 3D技术及其在产品仿真系统中的应用

虚拟现实系统分为沉浸式虚拟现实系统和非沉浸式虚拟现实系统，Web 3D是一种非沉浸式网络虚拟现实系统。Web 3D技术的主要实现原理和标准有VRML（Virtual Reality Modeling Language）、XML（eXtensible Markup Language）技术、JAVA技术、动画脚本语言、媒体技术。笔者对这些实现原理和标准进行了研究，并指出了其发展趋势。然后结合家具CAD（Computer Aided Design）系统，提出了一个基于Wed 3D的产品仿真系统。该系统首先读出CAD系统中的数据，然后将这些数据转换为Web 3D标准，最后将数据发布于Internet上，这一系统可以使企业在互联网上实时展示产品，开展电子商务活动。     

基于OBBs的碰撞检测研究

在虚拟场景中,碰撞检测性能的好坏是影响整体游戏感官和用户体验的重要因素.现阶段,虚拟场景中的物体模型越来越复杂,对实时性和真实性的要求越来越高,导致一些古老的碰撞检测方法难以满足高标准的要求.提出了一种基于OBBs的快速碰撞检测方法,从而加快了三维游戏中碰撞检测的速度,提高了实时性能.     

基于VRML-Java的虚拟现实技术在可视化装配中的应用

为实现建立在开放技术标准之上的可视化装配系统，本文对基于VRML－Java的虚拟现实技术在工程设计领域的应用进行了研究，提出了一种新型的Web环境下3D交互仿真结构，3D模型下载到客户端显示，复杂的运算和仿在服务器上进行，从而实现服务器端装配模型和客户端显示模型的分离，在此基础之上可以完成VRML场景的动态生成，装配控制、碰撞检测以及装配过程的动画回放等功能，该结构不仅可用于网络环境下的可视化装配，也适合于其他领域基于Web的科学可视化。     

基于变刚度与力反馈的虚拟3D画笔触觉行为

针对汽车工业中虚拟油泥模型外观设计问题,采用一种六自由度输入设备并基于实时力反馈交互技术,提出一种新型的变刚度画笔模型以及触觉装饰方法,实现在虚拟三维物体表面实时触觉绘制与外观装饰.基于变刚度弹性理论,深入研究虚拟3D画笔的触觉行为.首先,采用一种弯曲弹簧振子模型来构建3D画笔的力学模型,并分析虚拟画笔实时变形与承受的绘制力之间的内在关系;接着,基于一种加权平均距离的碰撞算法,研究虚拟画笔与虚拟3D物体之间的碰撞检测问题;采用一种球扩展操作以获得弯曲画笔的最小包围球,进而计算得到虚拟投影平面;根据在一个采样点处的画笔变形,得到虚拟投影平面上的二维笔触;通过将二维画笔笔触实时地映射到三维对象表面,便可以得到三维笔触;沿着三维绘制方向,通过控制绘制力矩并叠加不同大小、形状的3D笔触便可得到3D笔道.仿真对比实验结果表明,所采用的画笔模型及方法可以有效增强用户虚拟绘制时的真实性.