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学位论文作者姚日期:伽甓嘣陆谌原创性声明学位论文授权声明本人郑重声明,所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除本文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表和撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式表明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者:本人在导师的指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留,使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文和成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。
摘要虚拟场景中的碰撞处理问题是计算机动画、机器人规划、计算机游戏、虚拟现实仿真等领域中一个极富挑战性的问题,其基本任务就是确定虚拟三维空间中的两个或者多个物体彼此间是否发生碰撞以及发生碰撞时应该采取何种碰撞反应。尽管当前针对碰撞处理问题国内外已经有大量的、实用的、有价值的研究成果,但随着虚拟现实的应用领域的扩展、计算机软硬件水平的提高和人们对虚拟场景真实性要求和用户交互实时性要求的不断提高,如何有效的提高碰撞处理的速度以保持虚拟场景的交互实时性与真实感的问题也日益突出,碰撞处理问题再次成为研究人员研究的热点问题之一。’本文在对各类经典的碰撞处理算法作出了全面了解、深入分析的基础上,结合郑州大学虚拟校园场景模型的现状,主要做了以下工作。介绍了传统的碰撞处理过程,包括碰撞检测、碰撞区域确定和碰撞反应,重点介绍了碰撞检测技术的基本原理和经典的碰撞检测算法的分类,较详细的描述了基于时间域的碰撞检测算法和基于空间域的碰撞检测算法的分类和各自的优缺点。研究了【巴嫉脑砗蚈渲染引擎的渲染过程,对比了袷轿件和袷轿募奶氐悖迪至嘶趏格式场景树的模型预处理。分析了当前大场景碰撞检测所面临的问题和通常采用的关键技术,分析了空间分解法和层次包围盒算法的基本原理,实现了碰撞视图和漫游视图分离的双视图方法。根据郑州大学虚拟校园场景模型的特点,在传统碰撞处理过程中增加了碰撞有效性检测阶段来提高郑州大学虚拟校园实时交互漫游的真实感。在碰撞有效性检测阶段,提出并实现了应对场景中透明物体的透明物体识别方法和应对单个面结合纹理贴图建立的路灯模型等的无效碰撞剔除方法,提高了虚拟场景实时交互的沉浸感。实现了声音引擎和【颁秩疽娴慕岷希2斡胝咛峁┝松舾兄P息,丰富了碰撞反应。关键词:碰撞处理;碰撞检测;预处理:有效性检测;无效碰撞
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目录髀邸课题的研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.课题的研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.论文的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.论文的结构安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.涞呐鲎布觳夥椒ā碰撞检测的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯碰撞检测算法分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..【巴荚碛氤【霸ご砑际酢【巴荚砑俺【颁秩竟探樯堋【巴嫉幕驹怼秩疽妗场景预处理技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯蟪【芭鲎布觳夂团鲎灿行约觳狻大场景碰撞检测问题分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..蟪【【⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..
.鲎驳挠行约觳夥椒ā鲎睬蛉范ê团鲎卜从Α碰撞区域确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..碰撞反应⋯⋯⋯⋯⋯..。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯笛楹驮诵薪峁实验环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实验系统流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..运行结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.个人简历及在学期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..鲎灿行约觳獾挠烈濉崧酆驼雇进一步研究的展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.目录
图表目录图基于时间域的碰撞检测算法分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图基于空间域的碰撞检测算法分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图几何表示模型的分类图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯