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层次八叉的三维模型并行碰撞检测 预览
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作者 马晓萌 孙红岩 孙晓鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第4期1077-1084,共8页
针对复杂虚拟场景中碰撞检测效率低、精度差等问题,基于层次八叉包围盒的构建,提出多线程并行碰撞检测算法。构建三维网格模型的层次八叉包围盒,采用多线程并行的算法实现多层次包围盒的并行碰撞检测,基于动态任务分配策略,在保证负载... 针对复杂虚拟场景中碰撞检测效率低、精度差等问题,基于层次八叉包围盒的构建,提出多线程并行碰撞检测算法。构建三维网格模型的层次八叉包围盒,采用多线程并行的算法实现多层次包围盒的并行碰撞检测,基于动态任务分配策略,在保证负载均衡度的前提下提高检测速度和检测精度。相关实验结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 八叉树 并行碰撞检测 动态任务分配 负载均衡
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基于空间分割与椭球包围盒的碰撞检测算法 预览 被引量:7
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作者 孙劲光 吴素红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第4期217-222,共6页
为提高复杂环境下多物体碰撞检测的效率,提出了一种基于均匀网格分割与椭球包围盒的并行碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格分割法来确定相邻物体,然后用紧密性较好的椭球包围盒层次树依次把它们包围,并利用基于线程池的多任务并行处... 为提高复杂环境下多物体碰撞检测的效率,提出了一种基于均匀网格分割与椭球包围盒的并行碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格分割法来确定相邻物体,然后用紧密性较好的椭球包围盒层次树依次把它们包围,并利用基于线程池的多任务并行处理技术实现了并行化。为降低椭球相交测试的复杂度,先预测了椭球间的相交情况,再将三维椭球降维成二维椭圆,从而整体提高了算法的效率。通过实验数据表明,相对于其他算法,该算法具有较好的性能。 展开更多
关键词 椭球包围盒 空间分割 碰撞检测 并行算法 层次包围盒 任务树
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基于分类遍历的碰撞检测优化算法 预览 被引量:5
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作者 孙劲光 吴素红 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第1期194-197,共4页
针对现有层次树遍历方法的低效率问题,提出了一种基于分类遍历的碰撞检测算法。首先根据两个物体树中节点的平衡因子差值来将所有的物体对进行分类:结构相似的,采用同步下降遍历方法;结构不相似的,采用交换下降遍历方法,这减少了相交... 针对现有层次树遍历方法的低效率问题,提出了一种基于分类遍历的碰撞检测算法。首先根据两个物体树中节点的平衡因子差值来将所有的物体对进行分类:结构相似的,采用同步下降遍历方法;结构不相似的,采用交换下降遍历方法,这减少了相交测试的次数。然后加入时空相关性和优先级策略优化遍历过程。最后通过实验结果表明,相比基于统一遍历的碰撞检测算法,该算法缩短了相交测试的时间,物体数目越多,快速性优势越显著,大约可以缩减所需时间的1/5。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 分类遍历 深度优先 物体结构 时空相关性
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基于体纹理技术的瀑布与地形碰撞检测 预览 被引量:1
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作者 蹇旭 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第3期116-119,共4页
采用体纹理技术进行瀑布与地形的碰撞检测.同采用层次包围盒的瀑布的碰撞检测不同,该方法将地形图元的平面方程通过实例化技术绘制到体纹理,再通过瀑布粒子运动位置对体纹理进行采样,由粒子与平面的距离判断瀑布粒子是否与地面发生... 采用体纹理技术进行瀑布与地形的碰撞检测.同采用层次包围盒的瀑布的碰撞检测不同,该方法将地形图元的平面方程通过实例化技术绘制到体纹理,再通过瀑布粒子运动位置对体纹理进行采样,由粒子与平面的距离判断瀑布粒子是否与地面发生碰撞,并根据反射规律决定瀑布粒子碰撞后的运动,从而绘制出瀑布下落后沿着地表面随着地势流动的效果.实验表明,该方法能够满足实时性绘制要求. 展开更多
关键词 体纹理 层次包围盒 碰撞检测
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基于AABB的四维时空层次包围盒碰撞检测方法 预览 被引量:9
5
作者 方彬 王竹林 郭希维 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第2期397-399,420共4页
在虚拟场景中高速运动的物体在相邻的离散时间点上容易出现碰撞检测遗漏和刺穿的现象,针对此问题提出了基于AABB的四维时空层次包围盒碰撞检测方法;此算法综合利用了高速运动物体的时空相关性、四维相交检测和层次包围盒法的优点,较... 在虚拟场景中高速运动的物体在相邻的离散时间点上容易出现碰撞检测遗漏和刺穿的现象,针对此问题提出了基于AABB的四维时空层次包围盒碰撞检测方法;此算法综合利用了高速运动物体的时空相关性、四维相交检测和层次包围盒法的优点,较好地处理了遗漏和刺穿现象,同时平衡了碰撞检测中实时性和精度二者之间的矛盾,实现虚拟场景中高速运动物体的实时碰撞检测,在防空导弹拦截飞机仿真过程领域有重要应用价值。 展开更多
关键词 碰撞检测 时空相关 四维检测 层次包围盒
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优化的三角网格曲面求交算法 被引量:5
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作者 李宁 田震 +2 位作者 张立华 彭认灿 董箭 《辽宁工程技术大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2013年第9期1269-1273,共5页
针对当前三角网格曲面求交算法存在计算效率不高、交线追踪困难的问题.提出了一种优化的三角网格曲面求交算法,通过建立层次包围盒、改进三角形对求交方法提高曲面求交效率,并利用拓扑关系优化交线生成的追踪过程.研究结果表明:在保证... 针对当前三角网格曲面求交算法存在计算效率不高、交线追踪困难的问题.提出了一种优化的三角网格曲面求交算法,通过建立层次包围盒、改进三角形对求交方法提高曲面求交效率,并利用拓扑关系优化交线生成的追踪过程.研究结果表明:在保证精度的前提下,该算法能够提高三角网格曲面的求交效率. 展开更多
关键词 曲面求交 三角网格 优化算法 层次包围盒 三角形求交 拓扑关系 交线追踪 效率
混合包围盒碰撞检测算法研究 预览 被引量:6
7
作者 郑延斌 郭凌云 刘晶晶 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第13期257-259,共3页
为提高碰撞检测的实时性,提出一种混合包围盒碰撞检测算法。将物体的包围盒二叉树设计为2层结构,顶层使用AABB包围盒排除不相交的物体,下层利用k-DOPs包围盒检测物体之间的碰撞情况。采用任务树的方法对2棵混合包围盒二叉树进行同步遍历... 为提高碰撞检测的实时性,提出一种混合包围盒碰撞检测算法。将物体的包围盒二叉树设计为2层结构,顶层使用AABB包围盒排除不相交的物体,下层利用k-DOPs包围盒检测物体之间的碰撞情况。采用任务树的方法对2棵混合包围盒二叉树进行同步遍历,实现物体之间的碰撞检测。与其他碰撞检测算法进行对比分析,实验结果表明,该算法能提高碰撞检测的实时性和精确性。 展开更多
关键词 虚拟环境 碰撞检测 层次包围盒 混合包围盒 AABB包围盒 k-DOPs包围盒
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用混合包围盒优化碰撞检测方法 预览 被引量:15
8
作者 宁涛 郭晨 张升文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第1期 1-3,共3页
提出一种利用混合包围盒优化的碰撞检测方法。该方法根据碰撞相交刚体不同组件的复杂度进行层次设置,在层次包围盒树顶层使用包围球,在其他层使用OBB包围盒以实现碰撞检测功能。与传统方法相比,缩短了碰撞检测时间,提高了碰撞检测... 提出一种利用混合包围盒优化的碰撞检测方法。该方法根据碰撞相交刚体不同组件的复杂度进行层次设置,在层次包围盒树顶层使用包围球,在其他层使用OBB包围盒以实现碰撞检测功能。与传统方法相比,缩短了碰撞检测时间,提高了碰撞检测速度,实验结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 OS混合包围盒 相交测试
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虚拟环境中的混合层次包围盒算法研究 被引量:4
9
作者 樊晓平 侯锦蓉 +1 位作者 廖志芳 郁松 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期994-997,共4页
针对采用单一层次包围盒进行碰撞检测在实时性和精确性方面的不足,提出基于轴向包围盒(AABB)结构和有向包围盒(OBB)的混合层次包围盒的碰撞检测方法(SHBVs).通过分析各种层次包围盒的特点以及虚拟手术环境中的对象特点,混合层次... 针对采用单一层次包围盒进行碰撞检测在实时性和精确性方面的不足,提出基于轴向包围盒(AABB)结构和有向包围盒(OBB)的混合层次包围盒的碰撞检测方法(SHBVs).通过分析各种层次包围盒的特点以及虚拟手术环境中的对象特点,混合层次包围盒的碰撞检测方法将包围盒树分为上下两层,上层采用AABB-AABB的方式,用来快速排除不可能相交的物体;下层采用OBB-AABB的方式,能更紧密的包围虚拟环境中的活动对象(如细长的手术器械),同时对环境对象(软体组织)能更快速地在软组织变形后进行更新.实验证明,提出的混合层次包围盒算法能更快地检测碰撞,达到较好的实时性和精确性. 展开更多
关键词 3D可视化 虚拟环境 碰撞检测 层次包围盒
交互虚拟装配仿真过程中物体间间隙动态计算方法
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作者 甄希金 武殿梁 +1 位作者 朱洪敏 范秀敏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期259-263,共5页
提出一种支持实时交互虚拟装配操作中物体间最小间隙的快速计算方法,该方法使用基于层次包围盒模型的最小距离计算快速定位场景中模型间距离最小的一个或一组包围盒,进而确定模型距离最近的目标多边形组群,最终计算最小间隙数值和位... 提出一种支持实时交互虚拟装配操作中物体间最小间隙的快速计算方法,该方法使用基于层次包围盒模型的最小距离计算快速定位场景中模型间距离最小的一个或一组包围盒,进而确定模型距离最近的目标多边形组群,最终计算最小间隙数值和位置.该方法优点为能够借助虚拟装配系统中动态碰撞检测功能以及并行计算体系完成最小间隙计算.随后将该计算方法集成到DPVAE(Distributed Parallel Virtual Assembly Environment)虚拟装配软件系统,并以某型轿车的底盘装配中间隙动态计算和显示为例进行应用验证.结果表明,该方法能够支持交互虚拟装配仿真中的间隙动态测量与显示. 展开更多
关键词 间隙测量 层次包围盒 并行计算 虚拟装配环境
基于西门子840D数控系统的防碰撞技术研究 预览 被引量:4
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作者 许玮 张为民 金致富 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第11期 33-36,共4页
介绍了基于层次包围盒的碰撞检测算法以及西门子SINUMERIC 840D的保护区设定指令,并在此基础上通过一个镗孔加工实例实现了SINUMERIC 840D的保护区功能应用。
关键词 数控机床 防碰撞 层次包围盒 西门子SINUMERIC 840D 保护区
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改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法 预览 被引量:17
12
作者 高玉琴 何云峰 于俊清 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第16期 3815-3817,共3页
介绍了一种改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法,通过对对象不断的分割逐步构造出贴近对象的层次包围盒,在碰撞检测阶段对其逐层遍历以实现精确而快速的碰撞检测。实验结果表明,与层次包围球算法相比,该方法在构造二叉树和进行精确... 介绍了一种改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法,通过对对象不断的分割逐步构造出贴近对象的层次包围盒,在碰撞检测阶段对其逐层遍历以实现精确而快速的碰撞检测。实验结果表明,与层次包围球算法相比,该方法在构造二叉树和进行精确的碰撞检测时,性能都有较为明显的提高。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 二叉树 相交测试 空间划分
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虚拟装配中快速碰撞检测算法的研究与实现 预览
13
作者 朱丽丽 庄毅 +1 位作者 叶延风 甘春闰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第12期 3132-3135,共4页
针对虚拟装配中碰撞检测的特殊要求,提出了一种基于包围盒与空间剖分法的两级碰撞检测算法HSDHBB。该算法首先用空间剖分法找出潜在的相交区域,然后用包围盒求得碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。给出了层次包围盒树的构造方法和空间网... 针对虚拟装配中碰撞检测的特殊要求,提出了一种基于包围盒与空间剖分法的两级碰撞检测算法HSDHBB。该算法首先用空间剖分法找出潜在的相交区域,然后用包围盒求得碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。给出了层次包围盒树的构造方法和空间网格的剖分方法,在空间剖分中采用哈希表的数据结构加快检索速度。最后,在CATIA环境中实现了该算法,结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性的要求。 展开更多
关键词 虚拟装配 虚拟手 碰撞检测 层次包围盒 空间剖分
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基于凸分解与OBB层次结构的碰撞检测方法 预览 被引量:1
14
作者 陈诚 孙妮芳 杨志强 《计算机技术与发展》 2007年第11期 1-3,7,共4页
目前的碰撞检测方法大部分是基于简单的包围盒方法和简单的搜索算法的,这种算法精确度低且效率不高。基于凸分解与OBB层次结构的碰撞检测方法是对传统碰撞检测算法的一种改进,该方法继承了传统碰撞检测算法的优点,同时又对传统算法... 目前的碰撞检测方法大部分是基于简单的包围盒方法和简单的搜索算法的,这种算法精确度低且效率不高。基于凸分解与OBB层次结构的碰撞检测方法是对传统碰撞检测算法的一种改进,该方法继承了传统碰撞检测算法的优点,同时又对传统算法进行了必要的改进。实验证明,利用物体表面凸分解的方法解决了传统碰撞检测算法不能测试非凸物体相交的问题,拓宽了碰撞检测算法的应用范围;根据物体前后碰撞点的相关性,运用加速搜索提高了碰撞检测效率,降低了算法复杂度。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 凸分解 加速搜索
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基于粒子系统的实时瀑布模拟 预览 被引量:21
15
作者 管宇 邹林灿 +1 位作者 陈为 彭群生 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期 2471-2474,2478,共5页
提出以线元为基本造型单位并基于动力学原理模拟瀑布的运动轨迹,结合层次包围盒和聚类树技术加速粒子的碰撞检测,并采用逐渐淡化融合的方法模拟水花的消失过程.实验证明该算法模拟瀑布的运动和外观效果真实, 在普通的PC 平台上利用标准... 提出以线元为基本造型单位并基于动力学原理模拟瀑布的运动轨迹,结合层次包围盒和聚类树技术加速粒子的碰撞检测,并采用逐渐淡化融合的方法模拟水花的消失过程.实验证明该算法模拟瀑布的运动和外观效果真实, 在普通的PC 平台上利用标准图形系统即可获得实时的绘制速度. 展开更多
关键词 粒子系统 层次包围盒 聚类树 碰撞检测 实时绘制
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一种基于OBB的碰撞检测算法的改进 预览 被引量:34
16
作者 章勤 黄琨 李光明 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期 46-48,共3页
针对基于层次包围盒的碰撞检测算法中的方向包围盒(OBB)算法,提出了一种改进算法.利用虚拟环境中发生碰撞的帧与帧之间的关联性,对已发生的碰撞进行缓冲,以便下一次的碰撞检测可以利用已检测的上一次碰撞的信息,加快了碰撞检测的速度,... 针对基于层次包围盒的碰撞检测算法中的方向包围盒(OBB)算法,提出了一种改进算法.利用虚拟环境中发生碰撞的帧与帧之间的关联性,对已发生的碰撞进行缓冲,以便下一次的碰撞检测可以利用已检测的上一次碰撞的信息,加快了碰撞检测的速度,同时利用预测试方法扩展了这种算法.实验结果证明,本算法可以有效地解决碰撞检测的计算复杂性问题和改进虚拟环境中碰撞检测的性能. 展开更多
关键词 OBB 碰撞检测算法 方向包围盒 层次包围盒 虚拟环境 虚拟现实
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基于质点转换和包围盒的混合碰撞检测算法 预览 被引量:1
17
作者 唐源皓 侯进 +3 位作者 吴婷婷 龚随 张娟 钟李涛 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1695-1701,共7页
为了提高碰撞检测的效率,提出了一种基于质点转换和包围盒相结合的碰撞检测算法。对空间中的所有物体采用区域中心法和二叉树来构建OBB层次包围盒;对于空间中相隔一定距离的物体利用物理学中质点的概念,把物体的最外层OBB包围盒当作... 为了提高碰撞检测的效率,提出了一种基于质点转换和包围盒相结合的碰撞检测算法。对空间中的所有物体采用区域中心法和二叉树来构建OBB层次包围盒;对于空间中相隔一定距离的物体利用物理学中质点的概念,把物体的最外层OBB包围盒当作三维空间中的点来计算两点之间的距离,根据质点计算的结果与还原距离进行判断,对于没有通过结果验证的质点不再检测,而通过结果验证的质点则对其进行质点还原;对还原的包围盒进行OBB层次包围盒相交测试。实验结果表明,相比于前人算法基于质点转换和包围盒的混合碰撞检测算法能够更加有效地提升检测效率,并且随着空间的增大检测所花费的时间将会变得更少检测效率更高,特别适用于空间中存在大量物体的复杂环境。 展开更多
关键词 碰撞检测 区域中心法 二叉树 OBB层次包围盒 质点转换 质点还原
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大数据背景下混合层次包围盒碰撞检测算法的优化 预览 被引量:2
18
作者 李健 王明月 +2 位作者 姚汝婧 曹春玲 胡雅婷 《吉林大学学报:理学版》 CSCD 北大核心 2017年第3期673-678,共6页
基于层次树和时空相关性理论研究大数据的快速处理及优化算法在农业物联网中的快速应用,提出一种改进的混合层次包围盒树和碰撞检测算法.实验结果表明,该优化算法在农业物联网等领域具有一定的推广价值.
关键词 物联网 碰撞检测算法 混合层次包围盒 时空相关性 优化算法
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基于形状分类的包围盒碰撞检测优化算法 预览 被引量:8
19
作者 孙劲光 吴素红 周积林 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第2期242-245,共4页
由于现有的包围盒不能足够紧密地包围所有待检测的物体,剔除不相交物体的效果差导致了碰撞检测效率低。针对这个问题,提出一种基于形状分类的包围盒碰撞检测优化算法。算法根据每个物体的偏球率将它们进行分类,形状接近球体的,采用... 由于现有的包围盒不能足够紧密地包围所有待检测的物体,剔除不相交物体的效果差导致了碰撞检测效率低。针对这个问题,提出一种基于形状分类的包围盒碰撞检测优化算法。算法根据每个物体的偏球率将它们进行分类,形状接近球体的,采用球包围盒;形状与球体偏离大的,采用OBB包围盒,这能够更加逼近真实的物体。同时,加入时空相关性和区域划分策略来优化遍历过程。实验结果表明,该算法缩短了相交测试的时间,提高了碰撞检测的效率。 展开更多
关键词 碰撞检测 层次包围盒 形状分类 区域划分 时空相关性
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一种快速的基于云计算的碰撞检测算法 预览 被引量:1
20
作者 李菲 《农业网络信息》 2012年第5期32-33,39共3页
针对复杂场景中碰撞检测的实时性、精确性的要求,提出一种基于云计算模型的并行碰撞检测算法。利用分治策略和混合层次包围盒较好的紧密性优点来构建物体的包围盒树,利用云计算编程模型来多线程遍历包围体层次树,提高碰挂检测的速度。... 针对复杂场景中碰撞检测的实时性、精确性的要求,提出一种基于云计算模型的并行碰撞检测算法。利用分治策略和混合层次包围盒较好的紧密性优点来构建物体的包围盒树,利用云计算编程模型来多线程遍历包围体层次树,提高碰挂检测的速度。实验表明,该方法不但可以控制算法的性能和检测质量,并且能增加算法的适应性。 展开更多
关键词 虚拟现实 碰撞检测 云计算 平衡树 混合层次包围盒
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