基于OBB碰撞檢測及其算法改進(jìn)研究.pdf

1、快速精確的碰撞檢測對于提高虛擬環(huán)境的真實(shí)感和沉浸感有著非常重要的作用。碰撞檢測的研究目標(biāo)是如何在很高的實(shí)時(shí)交互要求下完成大量復(fù)雜物體的碰撞檢測。層次包圍盒是廣泛使用的一種方法。常見類型有Sphere、AABB、OBB和FDH等，就剛體而言，基于OBB的碰撞檢測算法性能最好。 本文是大型復(fù)雜環(huán)境中的剛體為研究對象，對基于OBB碰撞檢測方法進(jìn)行了研究、分析．主要做了以下工作。 在研究OBB層次包圍盒固有特性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建

2、OBB和OBB層次包圍盒樹、包圍盒間重疊測試等技術(shù)。并結(jié)合對象模型的層次結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了新的OBB樹的構(gòu)建和更新。當(dāng)OBB數(shù)進(jìn)行更新時(shí)，該方法減少了重新計(jì)算OBB包圍盒的數(shù)目，加快了OBB樹的更新速度，使基于OBB碰撞檢測方法適合于有多個(gè)剛體模塊組成的會(huì)發(fā)生變形的對象，如機(jī)器人、虛擬人。 針對OBB碰撞檢測算法，研究利用包圍盒與基本幾何元素相交測試的優(yōu)化方法，消除葉子節(jié)點(diǎn)包圍盒，精簡OBB層次結(jié)構(gòu)，減少了OBB樹的存儲(chǔ)空間。

3、 研究了虛擬環(huán)境的時(shí)空相關(guān)性，提出了基于時(shí)空相關(guān)性的遍歷跟蹤策略，有效地減少了包圍盒相交測試次數(shù)，提高了碰撞檢測的運(yùn)行效率。 提出混合包圍盒方法，通過簡單的包圍盒可以快速分離兩個(gè)不相交的物體，減少物體相交測試的代價(jià)。 試驗(yàn)結(jié)果表明，新的OBB層次包圍盒構(gòu)造方法，減少了OBB包圍盒樹更新時(shí)重新計(jì)算包圍盒的數(shù)量，提高了OBB包圍盒樹的更新速度，很好地適合由剛體模塊組成的對象發(fā)生變形時(shí)的情況．基于OBB的碰撞檢測方法能很好