可視化系統(tǒng)中的碰撞檢測及避免策略研究.pdf

1、近些年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展非常迅速,在算法可視化，群體動畫，仿真設(shè)計和機器人路徑規(guī)劃等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。算法可視化就是為了驗證算法結(jié)果的正確性而將解決某一特定問題的算法執(zhí)行的結(jié)果圖形化表示。而為了增加可視化的真實感可以將碰撞檢測和避免策略應(yīng)用到可視化系統(tǒng)。
　　長期以來，碰撞檢測就作為國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的熱點。目前碰撞檢測算法主要有基于特征的碰撞檢測算法，隨機碰撞檢測算法，層次包圍盒算法等。研究過程中將碰撞檢測分為粗略檢測階

2、段和詳細檢測階段。避免策略上研究者更多的采用提前檢測并避免的策略。碰撞檢測被研究者廣泛應(yīng)用到3D游戲，群體動畫及無人駕駛技術(shù)等領(lǐng)域。
　　經(jīng)過研究碰撞檢測各算法和碰撞避免策略后，結(jié)合可視化系統(tǒng)中移動物體的特點,選擇合適的碰撞檢測算法和碰撞避免策略應(yīng)用到算法可視化系統(tǒng)中。在算法可視化系統(tǒng)中，移動物體是具有旋轉(zhuǎn)性的，而層次包圍盒的OBB包圍盒算法能滿足該系統(tǒng)的需求。為了提高碰撞檢測的效率，在碰撞檢測的初步檢測階段采用均勻剖分方法將場景

3、進行分割。在碰撞避免策略選擇上，采用將等待法和轉(zhuǎn)向法相結(jié)合的方式并制定一些規(guī)則避免物體間的相互碰撞。在該系統(tǒng)中首先假設(shè)同一類物體的大小是固定的，譬如不同保障類型的飛機的大小是固定的。另外每一個移動物體都有自己獨立識別的區(qū)域，提前預(yù)知其行進路線是否會發(fā)生碰撞，若發(fā)生了碰撞，則根據(jù)優(yōu)先級來處理移動物體的行動反應(yīng)。
　　航空保障算法對飛機的降落，保障，起飛給出了相應(yīng)的調(diào)度結(jié)果。而可視化算法就是將保存在數(shù)據(jù)庫中的算法結(jié)果給展示出來。將碰撞