虚拟环境中织物的碰撞检测及响应

在织物动感模拟中，碰撞检测及响应处理非常复杂，实时性和真实感难以达到。为此采用质点一弹簧模型进行建模，基于层次包围盒，设计出碰撞检测算法，在此基础上，提出自碰撞检测算法。同时，提出一种检测基本几何单元间碰撞的方法，快速检测出质点与三角形的交点。然后，依据织物的物理特性进行碰撞响应处理。实验表明，算法提高了实时性，并实现了较强的真实感。     

基于虚拟装配的碰撞检测算法研究与实现

快速的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性和增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用,而虚拟装配环境的复杂性、实时性和精确性又对碰撞检测提出了更高的要求。文中对基于虚拟装配的碰撞检测问题进行了描述,提出了面向虚拟装配的分层精确碰撞检测算法,并对该算法中的面片层碰撞检测算法和精确层检测算法进行了论述,应用结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性要求,为虚拟环境下的装配工艺规划奠定了基础。     

排爆机器人训练仿真系统中的碰撞检测技术

精确的碰撞检测对提高虚拟现实系统的沉浸性、真实感至关重要。但是Vega只对碰撞检测提供了有限的支持,为提高碰撞检测的实时性和精确度,提出了分块设置掩码、动态加载相交矢量、在运动物体易发生碰撞的部位放置相交矢量以及物体高速运动时引进距离因子等方法。有效的解决了排爆机器人训练仿真系统中遇到的各种碰撞检测问题。     

基于光线跟踪的碰撞检测技术

基于光线跟踪原理,将光线跟踪算法中光线与物体求交的运算方法运用到虚拟现实的碰撞检测技术中,介绍了光线与平面、球面、二次曲面的碰撞求交及碰撞响应,在VC平台和OpenGL下精确地实现了模型小球的碰撞检测。     

虚拟战场环境中典型碰撞问题研究

碰撞、碰撞检测及碰撞响应是虚拟战场环境中非常关键的技术，直接关系到最终仿真的效果。文中根据虚拟战场的特点，对碰撞响应技术进行了研究，深入分析了虚拟战场中常见的几类碰撞问题，重点对虚拟战场环境中导弹对目标或大地的碰撞检测及响应、运动目标与地形的碰撞检测及响应（地形匹配）以及视线的碰撞检测及应用等三个方面的问题进行讨论，并建立了一套科学实用的仿真模型，为解决军事仿真中的碰撞问题提供理论依据。     

一个基于启发式分离向量搜索的凸多面体碰撞检测算法

碰撞检测是自然环境计算机模拟的基础,机器人等领域有着广泛的应用,本文提出了一个用于多面体碰撞检测的快速算法HS-jump,HP-jump算法建立了一个有效的检测模型,当两个凸多面体碰撞时,可以快速的报告它们之间碰撞, 当两个物体分离时,该算法提供了一个启发式搜索策略,用于快速的搜索分离物体的分离向量两个分离物体的分离平面的法 向量,与已有的算法相比,HS-jump算法可以更平衡的处理碰撞、分离的情况。     

复杂物体连续碰撞检测动态投影分离剔除算法

针对复杂物体间碰撞检测,为提高碰撞检测效率,减少计算量,解决普通算法不直接适用于非凸体等问题,提出了一种连续碰撞检测算法。首先,该算法在初检测阶段利用基于波前法的三角网格生成,对非凸体等复杂物体表面进行网格划分,获取高质量三角形,得到三角形点、线、面参数信息;然后,用动态投影分离剔除法对三角形单元对进行高层剔除,从而剔除掉不可能发生碰撞的三角形;最后,针对可能碰撞的三角形特征对进行精确相交测试,返回发生第一次碰撞时间,完成碰撞检测。经过复杂度分析和实验论证,该算法响应速度快,在结构复杂物体的连续碰撞检测中效率较高,对于非凸体也可适用。     

基于八叉树的软体压力模型精确碰撞检测

目前已经有多种基于物理的软体模型模拟算法，但计算量大与算法复杂是这些方法的主要缺陷。基于闭合压力模型的特点，精确计算模型的体积，通过克劳修斯-克拉佩龙状态方程计算模型内部的气体压力，运用牛顿第二定律计算模型的实时运动位置，同时运用八叉树技术实现模型的精确碰撞检测。经验证，算法可以在满足实时性的同时得到高质量的模拟绘制结果。     

基于空气动力效应的计算机动画仿真研究

研究了基于物理模型的风场的动态模拟方法。首先介绍空气动力学的基本原理和基本方法,建构适合我们仿真的风场,并模拟了刚体(树叶)在各种风场中的运动,获得了逼真的模拟效果。最后提出一个碰撞检测算法,用以解决相互碰撞现象。     

分布式虚拟装配环境中碰撞检测方法研究

碰撞检测速度,网络延时和网络带宽对碰撞检测的限制是分布式虚拟装配系统中碰撞检测面临的主要问题.针对上述问题,提出了一种分布式碰撞检测解决方法,并对该方法中的同步方式、碰撞模型生成和几何元素间的相交检测进行了详细论述.应用结果表明该方法的有效性与实时性能够满足分布式虚拟装配的要求.     

射击仿真过程中实体碰撞命中检测模型研究

针对射击仿真过程中空间实体碰撞命中检测问题，在已建立的动力学和运动学模型解决了实体位置、姿态及运动趋势解算基础上，提出了考虑对抗双方实体空间占有区域因素，建立目标几何等效体壳体方程，分析了碰撞发生的必要条件，建立了实体碰撞检测模型，可解算最初碰撞命中点参数，并为之后的毁伤描述提供必要的参数条件。     

脱壳穿甲弹膛外卡瓣分离与碰撞建模与仿真

尾翼稳定脱壳穿甲弹（APFSDS）是杀伤地面装甲目标的利器。尾翼稳定脱壳穿甲弹在后效期脱壳阶段卡瓣与弹芯和卡瓣之间存在碰撞现象，影响脱壳穿甲弹的射击密集度。本文针对卡瓣膛外运动非对称性建立了统一的动力学模型，并分析了卡瓣与弹芯和卡瓣之间的碰撞问题。通过精确描述卡瓣和弹芯的膛外运动，为优化卡瓣和弹芯与提高密集度提供了必要的手段。     

偏置追尾事故车辆运动学参数仿真研究

为了深度研究追尾事故车辆的运动行为,在PC-Crash仿真环境下建立车辆追尾事故模型,考虑相对碰撞速度、偏置度和追尾车辆碰撞前减速度、车轮转角等变量,获得车辆的加速度、横摆角和横摆角速度等运动学参数。研究结果表明：偏置度为20%时,追尾车辆和被追尾车辆的横摆角最大,易诱发侧翻或碰撞固定物等二次事故;两车相对碰撞速度越大,追尾车辆和被追尾车辆的最大加速度越大而碰撞持续时间越短。研究结果可为驾驶人的行为决策、事故再现以及车辆的安全设计提供理论依据和数据支撑。     

Search Algorithm for Determining the Range of the Possible Collision of Conver Polygons

ＳｅａｒｃｈＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＤｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅＲａｎｇｅｏｆｔｈｅＰｏｓｓｉｂｌｅＣｏｌｌｉｓｉｏｎｏｆＣｏｎｖｅｒＰｏｌｙｇｏｎｓ￥ＬｉＱｉｎｇｈｕａ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉ...     

基于NMPC的无人机自主防撞控制方法

针对非合作条件下的无人机自主防相撞控制问题,在分析无人机与入侵飞机在三维空间几何关系的基础上,提出并证明了相撞冲突判决准则,定义最小间隔和剩余冲突消解时间衡量无人机与多入侵飞行器间的冲突紧急程度,建立了无人机自主防撞最优控制模型。基于非线性模型预测控制方法建立三维空间无人机自主防撞控制算法,运用剪枝搜索方法提高算法求解时效性。仿真实验表明,所提算法实现多无人机高动态环境下的防撞控制,能够有效降低无人机飞行安全威胁。     

基于区域划分的任务树技术在战场仿真中的应用

提出的任务树技术较好地解决了战场仿真对象的种类、数量的不确定性和从属关系的多样性的问题。该技术在仿真对象的建模、运动、发射、碰撞和探测、以及三维显示等方面具有较好的可实现性。     

多面体的剖分算法及应用

提出了一种将任意多面体剖分为系列四面体的算法，该算法首先根据多面体类型，查找出符合剖分要求的一个面与一个顶点，构成一个简单多面体，将原多面体剖分为一个简单多面体和一个新的多面体，再对新的多面体重复剖分，直到全部剖分为简单多面体，每个简单多面体再进一步剖分为四面体。文章中给出了算法理论基础的证明、算法具体实现步骤及所用数据结构。最后讨论了该算法在机器人碰撞检测中的应用。     

虚拟装配仿真平台的研究与实现

虚拟装配是虚拟现实领域中一个新的研究方向。本文从虚拟现实技术的角度出发，讨论了在设计一个虚拟装配平台时所要涉及到的一些关键技术和解决办法，包括虚拟装配平台的装配关系表示、装配对象管理、实时碰撞检测等问题。最后本文还展示了用该原型系统完成虚拟装配操作的一个实例并分析了该系统有等进一步完善之处。     

基于碰撞预测的无碰撞航路规划

人工势场法作为路径规划的一种算法,由于其数学描述简洁且易于执行,所得路径较短且平滑,在许多工程领域中被广泛使用.由于势函数斥力作用仅考虑机器人与障碍物的距离,这就使航路规划在障碍物附近无差别的采取避碰措施,这就导致无谓避碰行为的出现,极大影响航路规划的效率,且容易出现狭窄通道无法识别以及由周边多个障碍物的合斥力造成的局部极小值问题.针对无谓避碰行为,提出碰撞危险度评估模型和障碍物影响距离确定模型,针对局部极小值和航路点震荡问题,提出虚拟障碍物法和过滤震荡点法,以此构成基于碰撞预测的航路规划法.仿真结果表明该方法能够有效的避免无谓避碰行为,且无局部极小值和航路点震荡问题,所得路径也较短.     

基于OpenGL的小型组机器人足球仿真平台设计

机器人足球是人工智能与机器人领域的基础研究课题。实现了基于OpenGL的小型组机器人足球仿真平台,并对其中的关键技术进行了讨论。仿真平台建模简单、直观,使用射线追踪算法很好地实现了世界模型的碰撞检测,对机器人的运动以及控球性能也作了精确的模拟,并实现了多种人机交互功能。三维仿真平台的应用能更好地协助实物机器人足球系统的先期调试,也为实际比赛后的数据分析提供了有利的工具。