虚拟环境中碰撞检测问题概述

硅撞检测是计算机动画，物理仿真、机器人学等领域的重要课题。文章首先介绍了碰撞检测的基本步骤，然后从时间域和空间域等不同的角度对碰撞检测算法进行了分类概述，最后阐述了碰撞检测问题研究的重要意义。     

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．     

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。     

判断两个凸多面体相交的简单方法

在智能机器人路径规划的仿真系统中,碰撞检测算法的实时性非常关键，碰撞检测可以建模为判断2个三维凸多面体是否相交的问题.可将该模型转化为判断一个简单的线性规划是否有解的问题，实验结果表明该方法是有效的。     

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。     

基于联合均值差异匹配的域适应故障诊断方法

针对工业过程中故障诊断面临的工况突变而导致模型数据分布失配的问题,提出基于联合均值差异匹配的域适应故障诊断方法。利用源域和目标域每类样本的均值定义类内差异和类间差异,同时集成最大方差和最大均值差异准则获取特征投影矩阵,并将源域和目标域的特征信息投影到公共特征子空间。在子空间建立K近邻(KNN)分类模型,完成故障诊断分类。实验结果表明,该算法能够较为准确地完成故障分类,具有较高的分类准确性。     

虚拟设计中碰撞检测技术的研究

针对目前虚拟设计中碰撞检测系统复杂、速率和精度达不到理想要求的现状,提出一种两阶段碰撞检测算法。该方法粗测阶段采用AABB包围盒进行相交测试,剔除完全不相交的目标物体;精测阶段采用空间投影技术结合z缓存算法对上一步结果的潜在性相交目标进一步测试,获得物体碰撞数据信息,最终完成目标物体的碰撞检测。实验结果表明,该算法检测效率优于传统包围体碰撞检测算法。该技术改进后可实现更精确的碰撞检测。     

一种基于虚拟手术的三维碰撞检测算法

为了解决虚拟手术的快速碰撞检测问题,提出了一种新的基于方向包围盒层次树的快速碰撞检测算法,利用简化的几何模型表示一方向包围盒层次树来实现复杂物体间的实时碰撞检测.算法在继承一般基于方向包围盒的碰撞检测算法优点的同时,突破了它们的局限性,能够在保证效率的前提下处理任意形状多面体之间的碰撞检测问题.同时采用了三角形带压缩技术和方向包围盒技术来加快碰撞检测阶段的绘制速度,从而提高碰撞检测的效率.     

智能化虚拟人感知模型的一种探索性研究

在智能化虚拟人自主行为模型的研究过程中，感知功能是建立虚拟人行为模型的基础．如何能够构建出准确模拟人类感知功能的感知模型是其研究的难点．本文在介绍三维虚拟场詈的建立和虚拟人模型的创建的基础上，着重讨论了虚拟人感知模型的一种实现方法．该方法通过建立空间查询表，对创建的虚拟场景信息进行有效地管理与查询，虚拟人实时对空间查询表进行查询，并引入基于AABB包围盒的碰撞检测算法对是否存在障碍物进行判断，引导自身进行下一步的动作，初步实现了对环境信息的感知．     

基于多视角的动态八叉树碰撞检测算法

碰撞检测是虚拟制造系统的重要组成部分，快速精确的碰撞检测算法直接决定仿真效果的好坏。在基于JAVA 3D的虚拟切削系统中，由于JAVA 3D原有的碰撞检测算法不完善，存在误判和误差较大的问题。提出了基于多视角的动态八叉树碰撞检测算法，可避免误判，减小原来的误差，实现了对JAVA 3D碰撞检测算法的改进。     

改进的无约束优化问题的过滤算法

信赖域算法加入过滤技术可以加大试验点x+,被接受的几率.文章去除了信赖域子问题凸性的判断,同时对于信赖域半径采用自适应的选取办法,使信赖域半径与gk和Bk密切相关,以求对于信赖域算法的改进.     

支持向量域多分类器

为解决多分类支持向量机计算量大、训练时间长的问题,构造了支持向量域多分类器(MSVDC).在训练阶段,运用支持向量域描述求得各类样本的最小包围超球,进而将数据空间划分为不同区域;在测试阶段,计算待识别样本与最小包围超球球心的距离,并判断其空间位置;对超球重叠以及超球外区域的样本,定义一种相对类距离,判断样本归属该值较小的类.MSVDC避免了重复利用训练样本,降低了内存占用并提高了计算效率.数值实验结果表明:MSVDC具有好的鲁棒性,分类精度可高达98.89％,分别比一对多和一对一算法高4.51％和1.24％,训练时间分别为一对多和一对一算法的18.06％和55.41％.     

基于DCT域特征和Bayes语义分类的教学图像资源库检索技术

提出了一种根据DCT域特征提取和Bayes语义分类结合的图像检索技术。针对图像库数据结构的语义需求,采用朴素Bayes算法对图像库进行分类;其中视觉特征提取部分,采用改进的DCT域的边缘空间分布概率特征提取方法,获取目标对象边缘信息,建立20个特征值;通过Bayes分类器的分类,获取每类的索引特征向量,用于初次语义类别过滤,提高了检索效率。通过实验,建立教学需要的图像资源库,与其它检索算法进行查准率对比试验,证明了本算法的优越性。     

基于量子群智能优化检测虚拟现实中物体碰撞

为了改善虚拟现实中物体碰撞检测的性能,采用量子群智能优化算法进行碰撞检测;首先对待检测物体进行盒包围并投影至二维平面,根据盒包围交叉空间粗略判断物体是否发生碰撞;然后根据盒包围交叉空间对待检测物体的特征提取,构建人工鱼群,并对人工鱼群位置进行量子编码;将人工鱼群的位置变化转变为量子动态相移变化,以待检测物体的同类特征距离的倒数作为人工鱼群的实物浓度函数;最后采用人工鱼群算法实现物体的碰撞检测。仿真结果表明,通过合理设置动态相移变化因子和视野参数,可以获得较好的碰撞检测准确度,与常用的碰撞检测算法相比,该算法的碰撞检测精度高,且耗时少。     

利用域转换的三态内容寻址存储器报文分类算法

针对基于三态内容寻址存储器(TCAM)的报文分类存在范围扩张导致空间利用率较低的问题,提出了一种利用域转换的报文分类算法(DTRM).首先将规则集独立的范围预编码算法中范围规则编码所需的比特数量由2k-1替换为任意值,从而能够利用TCAM中的所有冗余位进行编码,实现新范围域的构建,然后利用范围规则的分布特征,以规则集能够表示为较少的TCAM表项为原则,设计域转换函数,将规则集原始范围域转换为新构建的范围域.报文分类时,利用域转换函数将报文头部转换为新构建范围域中的某一数值或范围,并与TCAM表项进行并行比较,最终得到分类结果.仿真结果表明,与并行报文分类算法相比,DTRM算法的范围扩张因子由1.6减少至1.21,TCAM空间利用率由63％增加至82％,同时支持规则的增量更新.     

波数域重力异常正演计算精度分析

重力异常正演计算是反演计算的关键环节,其精度对波数域反演有着重要影响。介绍了基于Parker公式的波数域重力异常正演计算的原理与算法过程,通过与空间域的高斯求积法进行比较,探讨了波数域算法正演重力异常的精度问题。结果发现波数域parker方法正演重力异常的精度较高,与空间域高斯求积法所求结果一致,两者之间差异微小,差值最大最小值出现在界面起伏较大处。     

基于GJK的凸体快速连续碰撞检测研究

针对一段时间内的多个运动物体之间的碰撞检测,提出一种基于距离算法(Gilbert-Johnson-Keerthialgorithm,GJK算法)的凸体快速连续碰撞检测算法,该算法主要通过判断一段时间内两物体之间的最小距离是否为零来检测碰撞发生情况。首先利用GJK算法在有限步骤内计算得到最小距离,检测两物体是否发生碰撞;若两物体发生碰撞,进而利用ray-casting算法确定发生碰撞的精确位置,根据环境要求做出相应响应,调整运动物体位置。仿真结果表明,对多个运动物体间的连续碰撞检测,该算法有较高的实时性和准确性。     

一种对隐写图像的四分类盲检测方法

提出了一种对隐写图像的新的四分类盲检测方法.分析了与信息隐藏相关的26个图像质量特征,并使用方差分析选取了部分相对有效的特征向量.采用四分类的支持向量机根据这些特征向量进行训练和分类,实现了一种新的信息隐藏盲检测方法.该方法不仅仅能较准确地识别出是否隐藏了信息,还能识别出信息隐藏的隐藏域,即DWT域、DCT域,或者空域.实验结果表明,该方法能够很好地识别隐写域,具有较高的识别率.     

浅谈虚拟漫游中的碰撞检测问题的解决方法

在虚拟环境中,用户在交互与物体运动中,物体之间会发生相应的碰撞。虚拟漫游中碰撞检测属于关键技术,在虚拟漫游时,为避免观察者飞入地下、穿墙而过的不真实情况发展,应当积极开展碰撞检测,切实解决虚拟漫游中碰撞检测问题。本文首先对三角形与视点运动的检测算法进行了分析,并且对算法细节等进行了阐述,意在旨为实际工作选择协议提供有利参考,减少不必要的计算,不断优化其算法。