基于最近点碰撞检测算法的研究

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3、ongApril,2016西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体邑经发表的巧究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处。，本人愿意承担相关法律责任＾学位论文作者签名：ミ指导教师签名义！＾ｆ＾曰期ｏ＇：ａ曰期＾ｌＵ．］７西华大学学位论文版权使用授极书

4、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论义的复印件和电子版，西，允许论文被查阅和借阅华大学可レ乂将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印。（保密的论文在解、缩印或担描等复印手段保存和汇编本学位论文密后遵守此规定）学位论文作者签名：礎巧指导教师签名曰期－；曰期〇ｉ、ｕ．、ｔ（如＞７］西华大学硕士学位论文摘要碰撞检测(CollisionDetection,CD)在

5、虚拟现实(VirtualReality,VR)技术及游戏中起到举足轻重的作用。它已经成为物理仿真、触觉渲染、计算机动画和计算机可视化等领域的研究热点。精确性和实时性是碰撞检测两大特性。精确度高和实时好的碰撞检测能提高虚拟环境的真实感，增强虚拟环境沉浸感。所以如何提高算法的精度一直是研究的重点。在解决碰撞检测初期检测问题时，包围盒方法无疑是最有效的。它被大量用在游戏引擎里，以便快速地检测出游戏对象之间产生的碰撞。包围盒代表一个规则的多边形或者多面体，它近似地描述了虚拟环境中物体对象。本文围绕2D碰撞检测算法进行研究，具体研究内

6、容如下：(1)轴向矩形包围盒之间的碰撞检测算法，(2)基于分离轴定理碰撞检测算法。论文主要研究成果包含以下几个方面：1)提出了基于轴向矩形包围盒(Axis-AlignedBoundingBox,AABB)碰撞检测改进算法。本文以最近顶点对为基础，借助点到直线的投影，提出一种改进的碰撞检测算法。通过欧式距离来判断顶点是否被轴向矩形包围。如果最近顶点对中有一个顶点满足条件，则说明发生碰撞。如果最近顶点对都不满足条件，则说明没有发生碰撞。此改进算法降低了有效碰撞检测时间，提高了碰撞检测速度。2)提出了基于分离轴定理(Separat

7、ingAxisTheorem,SAT)碰撞检测改进算法。在研究凸多边形特性的基础上，通过对分离轴算法优缺点的分析，提出以最近顶点所在边法线做为潜在分离轴，将中心点所在直线作为第一阶段判断条件的改进算法。改进算法首先通过第一阶段潜在分离轴的判断。如果被检测的两个凸多边形顶点在直线上投影的最大值和最小值没有发生重叠现象时，就证明没有发生碰撞。否则进入第二阶段。该改进算法最多需要判断五条潜在分离轴，最少只需第一阶段潜在分离轴的判断。从而解决了随着凸多边形边数增加潜在分离轴也增加的问题。实验数据表明，优化后的包围盒算法在初期碰撞检测

8、阶段可以很好解决物体间碰撞检测的冗余问题，对虚拟环境中碰撞检测有一定的理论价值和实际意义。关键词：虚拟现实;碰撞检测;轴向矩形;分离轴I基于最近点碰撞检测算法的研究AbstractCollisiondetection(CollisionDetection,CD)playsadecisive