變形體碰撞檢測中距離場生成算法的研究.pdf

1、在虛擬環(huán)境中，由于用戶韻交互和物體韻運動，物體間經(jīng)常發(fā)生碰撞，此時為保持環(huán)境的真實性，需要及時檢測到這些碰撞，并計算相應的碰撞反應，更新繪制結(jié)果，否則物體間會發(fā)生穿透現(xiàn)象，破壞虛擬環(huán)境的真實感和用戶的沉浸感。因而碰撞檢測是虛擬環(huán)境中必不可少的部分。相對于剛體對象而言，變形體不僅自身的復雜度高，而且會在外力的作用下發(fā)生形變、甚至發(fā)生拓撲結(jié)構(gòu)的改變，這給碰撞檢測問題帶來了新的挑戰(zhàn)。因而變形體碰撞檢測算法，特別是基于距離場的變形體碰撞檢測算法

2、日益成為國內(nèi)外學者研究的熱點。 基于距離場的變形體碰撞檢測算法需解決的首要問題是如何快速有效的生成距離場。而一個快速有效的距離場生成算法需要滿足如下兩個條件：一是快速的距離場計算函數(shù)，二是合適的距離場存儲結(jié)構(gòu)。本文通過對國內(nèi)外距離場生成算法的研究比較，提出了一種變形體碰撞檢測中距離場生成的新算法，該算法在保證運行效率的同時大大減少了存儲空間，為距離場的更新和變形體碰撞檢測算法的實現(xiàn)提供了有力支撐。 本文提出一種新的快速的

3、點到三角面片有向距離計算的算法。該算法在克服傳統(tǒng)的點到三角面片距離計算的復雜性基礎上，利用三角面片的參數(shù)形式，將計算點到三角面片的距離問題轉(zhuǎn)化為計算給定點到三角面片上任意一點的距離計算問題。該問題實際上就是在三角面片定義域上求二元函數(shù)最小值的過程，進而極大的減化了計算過程。 本文提出了一種矩陣式八叉樹的存儲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)針對常規(guī)八叉樹存在大量指針，存儲空間占用過多的缺點，充分利用Morton碼的性質(zhì)，提高節(jié)點訪問效率；并通過矩陣式