一种快速的低阶碰撞检测算法

针对服装CAD系统的设计要求，提出了一种基于Cyrus—Beck剪切算法思想的低阶碰撞检测算法，并与Moore—Wilhelms算法的检测时间进行了比较。实验和分析结果表明，该算法是一种快速、高效的低阶碰撞检测算法，它不仅能较好地解决刚体间的碰撞检测，而且特别适合解决柔体在复杂的虚拟环境中的碰撞检测问题。     

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。     

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。     

基于可变形物体的碰撞检测算法

为了提高可变性物体在虚拟现实技术中碰撞检测的效率和准确度,提出了一种改进的基于可变形物体的碰撞检测算法。该算法利用蚁群算法优化蛇形轮廓模型,并将蛇形轮廓模型应用于固定方向凸包包围盒的更新过程中。实验结果表明,该算法极大地简化了固定方向凸包包围盒算法的重建过程,提高了碰撞检测的效率,同时由于加入优化的蚁群算法,提高了碰撞检测的准确度。     

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．     

面向虚拟环境漫游的快速碰撞检测算法

分析了虚拟漫游中的碰撞检测失真现象,讨论了克服碰撞检测失真的方法,根据漫游碰撞检测精度要求不高的特点,提出了一种虚拟环境漫游的快速碰撞检测算法．该算法采用包围球来代替化身,先通过三次半空间剔除来建立碰撞形体集,再利用化身运动的几何连贯性将碰撞形体集分割成碰撞形体子集,最后通过实施对球与多边形的碰撞检测来计算碰撞点和可移动距离．实验表明,该算法能在基本不降低帧率的情况下对虚拟环境进行漫游,对一个由1796个形体组成的虚拟环境,碰撞检测开关处于开和关两种状态时的帧率分别为13．268帧／s和13．340帧／s．     

面向对象的并行碰撞检测算法及应用

提出了一种新的面向对象的并行碰撞检测算法，分析了这种算法的时间复杂性、碰撞检测的完全性和唯一性等问题，讨论了这种算法在虚拟环境中的实现与应用。结果表明该算法具有良好的可扩展性。     

一种基于边平移理论的Minkowski和构造算法

碰撞检测在智能机器人路径规划、机构虚拟装配仿真等领域都是研究的热点问题,快速精确的碰撞检测成为其发展的关键技术之一。基于Minkowski和的碰撞检测算法通过精确的数值计算可实现精确的碰撞检测,成为研究的一种有效途径。本文提出一种基于边平移理论的二维平面内两凸多边形的Minkowski和构造算法,并分析验证了所提出算法的性能。与传统的基于高斯映射的Minkowski和构造算法相比,该算法具有计算简单,执行效率高等优点。     

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。     

多面体干涉检测中的接触状态判定法

目的针对已有的干涉检测算法多采用在离散的时间点上进行求交的方法,效率和可靠性低,并且不太容易解决物体刚好接触等问题,提出通过接触判断进行多面体干涉检测的方法。方法在对接触状态进行分析的基础上提出了基于四元组运动表示的物体接触状态判定算法。结果该算法的干涉检测时间是连续的,能够避免由于时间划分误差产生的判断遗漏。结论在检测到几何对象的接触后,采用静态包容性测试,大大提高了算法效率,而且由于避开了非线性问题,可靠性也大大提高。对简单运动或几何问题,具有很高的效率和可靠性。     

基于随机场的碰撞检测控制算法

在结合已有的预留碰撞算法基础上,提出了一种基于预测的碰撞检测控制算法。同时利用随机场模型方法扩展了这种算法,通过查看随机场序列,得到当前时间片上可能发生碰撞的范围,利用实体的特性与历史信息,大量减少相交判断的实时计算量,加快了碰撞检测的速度。     

碰撞检测引擎模块的设计

对游戏引擎中最重要的功能模块--碰撞检测模块,进行了重点的研究和尝试性的开发;对碰撞检测涉及到的几何计算及相关的计算机图形学算法进行了深入研究,在此基础上我们对计算机游戏中所涉及到的各种碰撞现象进行了分析,提出了相应的解决方案,并详细说明了涉及到的重要数据结构.我们实现了基于包围盒算法的碰撞检测引擎的设计,同时设计好了该引擎的接口.最后我们在这个引擎的基础上开发了一个示例程序.     

基于昆虫行为的小型气源定位移动机器人

具有气味追踪与气源定位能力的机器人有广泛的应用前景,如用于有毒气体、火灾征兆或者爆炸物的探测等.设计了一基于昆虫气味追踪行为的小型气源定位移动机器人.该小型机器人硬件系统简洁、紧凑,采用基于昆虫行为的anemotaxis气味追踪策略与沿墙避障策略相结合的方法,控制机器人定位室内可疑气源.实验结果表明,运用简洁的硬、软件系统设计的小型气源定位移动机器人具备在室内自主定位气源的能力.     

Cloth Modeling Based on Particle System

A physical-based particle system is employed for cloth modeling supported by two basic algorithms, between which one is the construction of the internal and external forces acting on the particle system in terms of KES-F bending and shearing tests, and the other is the collision algorithm of which the collision detection is carried by means of bi-section of time step and the collision response is handled according to the empirical law for frictionless collision. With these algorithms, the geometric state of particles can be expressed as ordinary differential equations which is numerically solved by fourth order Runge-Kutta integration. Different draping figures of cotton fabric and wool fabric prove that such a particle system is suitable for 3D cloth modeling and simulation.     

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.     

基于EON的虚拟拆装碰撞检测算法

为了有效提高虚拟维修环境的真实性和融入感,增强环境的细节描述,对基于K-DOPS包围盒的碰撞检测算法在虚拟维修特征建模中的应用进行研究。通过比较几种经典离散型碰撞检测算法的优劣,结合本维修系统对实时性与检测效率的要求,确立K-DOPS包围盒算法,并对其遍历检测过程进行优化设计,提出了与OpenGL相结合的检测编译方法,通过EON Studio软件平台进行仿真试验。结果显示,运用KDOPS包围盒的碰撞检测算法在柴油机虚拟维修训练系统中可以实时、有效地避免零件模型间的碰撞,增强虚拟环境的细节描述。     

基于位图构建的RFID自适应N树防碰撞算法

摘要： 针对无线射频识别技术（RFID）共享信道多路访问导致的碰撞问题,提出两种基于位图构建的RFID自适应N树(N为子树个数）防碰撞算法--单帧位图跟踪N树算法(SFBTNA)和多帧位图跟踪N树算法(MFBTNA).利用极大似然位跟踪标签数估算法(MLBE)估算标签数量;在MLBE基础上提出了探针法构建位图,SFBTNA算法根据位图在单帧内自适应调整最优N值并构建N树,而MFBTNA算法则逐帧调整最优N值并构建多个N树.同时,对N树下的子树利用跟踪树算法(CT)识别,位图与跟踪树的结合使用极大降低了碰撞时隙的影响.理论分析和仿真实验表明,提出的两种算法的性能明显优于现有防碰撞算法.     

多分散系统不同粒径颗粒碰撞的多重八叉树搜索算法

利用线性八叉树的拓扑结构对八叉树大小邻居搜索算法进行改进,在Ⅴ氏八叉树颗粒搜索算法的基础上提出了一种快速预判大小颗粒碰撞的多重八叉树搜索算法．新算法对各种粒径分布的颗粒系统均有较好的适应性,且受颗粒形状和堆积密度的影响较小．对一个包含大中小3种粒径的颗粒系统进行计算,并与Ⅴ氏八叉树颗粒搜索算法结果进行比较,发现多重八叉树搜索算法在运行时间上有非常强的优势．     

二叉树形冲突分解改进算法分析

采用２种二叉树形冲突分解改进算法，对随机争用多址访问系统中冲突分解进行了研究，给出了站突分解平均时隙数的解析式和系统吞吐量的解析式。计算机模拟实验表明二叉树形冲突分解改进算法是有效的，进一步改进的系统性能。