文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
三维网格模型的快速碰撞检测及相交体计算
姓名:罗枫
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:叶修梓
20050301
摘要随着三维网格模型技术的快速发展以及三维模型在计算机图形学、动画多媒测逐渐成为获取三维模型物理特征的主要方法之一,碰撞检测在逆向工程、动画、际应用中,我们不仅可以通过网格特征得到阕格彼此物理特性,或者继而进行相本文通过层次树包围盒进行网格模型试探碰撞检测,然后再通过空间三角形网格模型碰撞后的网格体重构,基于网格模型的特征提取。针对网格模型特格相交线或相交环的构造。根据层次树包围盒的碰撞检测思想,重新提出一种可以测试相交和测试包含的包围盒包含判断算法,继而实时地判断出那些三角形处关键词:次,体、虚拟动态模拟、疌、机械以及空间布局等领域中的广泛应用,碰撞检工程领域的应用也越来越广泛。从网格特征提取的角度看,碰撞检测是三维模型特征提取中最初的、最基本的测试过程。然而网格特征应用多样化后所带来的各种特征提取要求,给三维网格模型碰撞计算和及特征提取都带来了问题。本文从网格模型特征提取的角度进行了研究,提出了几种比较有用的特征提取方法。同时在网格特征提取的基础上,又进⋯步提出了网格特征构造的方法,从而实现了网格模型碰撞时,既能进行特征提取,又能进行特征构造。这样在实应的碰撞响应;而且可以在适当的时候构造一些需要的网格特征或网格模型。位置特征计算判断网格体彼此的接触情况。根据层次树包围盒检测的思想,网格模型首先被Ш邪。缓笾鸩阋约涓糁氐馐苑椒ń信卸希玫较嘟的包同盒:接下来对相交包围盒中的三角形进行彼此位置关系计算,产生可交三角形对和相应的三角形交线。为了解决复杂的三维网格模型碰撞过程中出现的计算问题,运用了一些优化过程征提取的特点,利用三角形对的序列关系和位置关系,实现了从三角形交线到网于被其他网格体包含的情况;这样结合最初特征提取出来的网格体相交三角形,可以实现网格轮廓体的重建。在网格体特征提取和特征重构的基础上,实现了网格特征的其它一些应用,如网格特征检索,网格特征轮廓体体积估箅等。分离轴,轮廓环,煤校卣鞴乖浙江大学硕士学位论文摘受
疌、琣浙江大学硕士学位论文&、、,..琧,、琣,,,。,瓺。琽·摘要琣,.
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第一章绪论甀相关概念与模拟中的一个很重要的问题——物体之间的干涉和碰撞,并在理论和实际方面随着计算机图形学、仿真技术和硬件技术的发展,用高质量的计算机动画来提出了许多有重要价值的研究结果。图形移动时的碰撞检测问题在计算机图形碰撞问题牵涉到碰撞检测和碰撞响应两部分内容。由于碰撞响应问题属于力学的研究领域,故本文主要对碰撞检测问题的研究与发展过程作一个较全面的综体躯干的配合等。碰撞检测问题按运动物体所处的空间可分为:二维平面碰撞检测相对要简单一些;丽三维物体的构造比较复杂,所以,其碰撞检测算法也比较困关于平面碰撞检测问题的研究主要有龇矫妫ǹ膳鲎病⒖梢贫蚝方面。所谓可碰撞问题就是物体虰在空间沿给定轨迹移动时是否发生碰撞。可移动区域就是物体馗ǖ墓媛稍硕挥胛锾錌发生碰撞的所有可能运动的区域.。最初碰撞点的检测就是当物体愿ǖ脑硕媛稍硕⒔胛锾⑸鲎彩保觳馑窃谧畛醴⑸鲎彩钡慕哟ゲ课弧E鲎补姹芫褪橇礁龌矫媾鲎参侍实时碰撞检测是机器人学、计算机辅助设计与制造、动画仿真、虚拟现实等领域中一个非常关键的问题。它牵涉到运动学、动力学、几何建模、机器人学、计算机图形学等学科的内容。它的研究方法也与上述学科有着主要联系。对现实世界进行模拟与再创造已成为可能。很多专家和学者都研究了在动画演示学、、动态系统模拟、机器人学以及实时干涉布局等问题中都有着述。碰撞问题的具体应用很广泛,例如,虚拟环境应用中的飞行员和宇航员的培养与训练、机器人的路径规划和学习、交互式动画系统、服装幸挛镉肴和三维空间碰撞检测。由于平面物体的构造都可用多边形来表示,故其检测算法最初碰撞部位的检测。关于三维空间碰撞问题的研究一般有可碰撞和碰撞规避两多个物体的无碰撞运动。以卜是碰撞检测的相关问题。占涞呐鲎布觳馕侍广泛的应用。难。浙江人学硕士学位论文第一章结论.
本文的研究意义及应用领域碰撞检测及应用问题不应归结为一般的求交问题,针对不同的应用对象,检测问题不仅涉及检测方法的复杂性、可靠性和效率,而且涉及检测后特征提取、不同的特点,面向的对象也不同,所以我们需要对各种碰撞检测方法和自己的目的要求进行详细的分析,这样才可以找到满足研究结果的算法。针对碰撞检测已有了大量有价值的研究成果,但随着疌、动画模拟、在对各类碰撞检测算法做出全面了解、透彻分析的基础上,针对碰撞检测技新的基于愦伟Ш械目焖偬卣魈崛∷惴ǎüú愦问靼Ш械募扑阌攀静态干涉检测算法可碰撞问