可视化系统中的碰撞检测及避免策略研究

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近些年来，虚拟现实技术的发展非常迅速,在算法可视化，群体动画，仿真设计和机器人路径规划等领域得到广泛应用。算法可视化就是为了验证算法结果的正确性而将解决某一特定问题的算法执行的结果图形化表示。而为了增加可视化的真实感可以将碰撞检测和避免策略应用到可视化系统。
　　长期以来，碰撞检测就作为国内外虚拟现实技术研究的热点。目前碰撞检测算法主要有基于特征的碰撞检测算法，随机碰撞检测算法，层次包围盒算法等。研究过程中将碰撞检测分为粗略检测阶段和详细检测阶段。避免策略上研究者更多的采用提前检测并避免的策略。碰撞检测被研究者广泛应用到3D游戏，群体动画及无人驾驶技术等领域。
　　经过研究碰撞检测各算法和碰撞避免策略后，结合可视化系统中移动物体的特点,选择合适的碰撞检测算法和碰撞避免策略应用到算法可视化系统中。在算法可视化系统中，移动物体是具有旋转性的，而层次包围盒的OBB包围盒算法能满足该系统的需求。为了提高碰撞检测的效率，在碰撞检测的初步检测阶段采用均匀剖分方法将场景进行分割。在碰撞避免策略选择上，采用将等待法和转向法相结合的方式并制定一些规则避免物体间的相互碰撞。在该系统中首先假设同一类物体的大小是固定的，譬如不同保障类型的飞机的大小是固定的。另外每一个移动物体都有自己独立识别的区域，提前预知其行进路线是否会发生碰撞，若发生了碰撞，则根据优先级来处理移动物体的行动反应。
　　航空保障算法对飞机的降落，保障，起飞给出了相应的调度结果。而可视化算法就是将保存在数据库中的算法结果给展示出来。将碰撞检测和避免策略应用到该系统上，取得了较好的展示效果。

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作者
李旺鹏;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科计算机技术
授予学位硕士
导师姓名徐丽萍;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TP391.41;
关键词
可视化系统; 碰撞检测; 避免策略; 均匀剖分; 图形化;

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