本文關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)虛擬吊裝環(huán)境下的碰撞檢測算法及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：吊裝技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑、安裝、橋梁、港口建設(shè)等工程中,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有舉足輕重的地位。吊裝方案的制定是吊裝作業(yè)的重要內(nèi)容,為解決傳統(tǒng)手工制定方案存在的繁瑣、耗時、不可見性等缺點(diǎn),基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的吊裝仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 本文在確保系統(tǒng)仿真流暢、增強(qiáng)仿真真實(shí)性的前提下,研究汽車起重機(jī)三維虛擬吊裝環(huán)境下的碰撞檢測算法及其應(yīng)用,有效解決仿真中存在的吊裝物、障礙物及起重機(jī)間的碰撞問題,提高吊裝仿真安全性。主要工作包括如下幾點(diǎn)： 首先,詳細(xì)分析汽車起重機(jī)實(shí)際吊裝驅(qū)動方式及吊裝工藝,并根據(jù)實(shí)際吊裝過程特點(diǎn),研究三維虛擬吊裝實(shí)現(xiàn)中三維場景管理、虛擬吊裝驅(qū)動等關(guān)鍵技術(shù)。通過分析虛擬吊裝中起重機(jī)吊裝基本驅(qū)動方式及吊裝物空間運(yùn)動軌跡間的關(guān)系,提出汽車起重機(jī)虛擬吊裝過程中存在的碰撞問題類型,為后續(xù)算法的研究做準(zhǔn)備。 其次,分析吊裝場景特點(diǎn),采用基于軸對齊的包圍體技術(shù)對復(fù)雜三維對象包圍；通過分析吊裝仿真中吊裝物局部坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系間的關(guān)系,分別提出基于幾何特性與基于坐標(biāo)變換的靜態(tài)距離檢測算法,對三維場景中對象間最近距離進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算；在此基礎(chǔ)上,提出基于懶惰因子及緩存技術(shù)的動態(tài)碰撞檢測算法,通過懶惰因子計(jì)數(shù)器、節(jié)點(diǎn)緩存節(jié)點(diǎn)樹來縮小碰撞檢測范圍、提高計(jì)算速度,實(shí)現(xiàn)流暢、準(zhǔn)確的實(shí)時碰撞檢測。 最后,在汽車起重機(jī)三維虛擬吊裝仿真系統(tǒng)上,基于Visual C++和OpenGL編程實(shí)現(xiàn)靜態(tài)距離計(jì)算與動態(tài)碰撞檢測算法。通過仿真實(shí)時畫面效果及仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證算法在仿真系統(tǒng)下的優(yōu)越性、有效性,并通過仿真系統(tǒng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用,驗(yàn)證算法的實(shí)用性,為推動虛擬吊裝仿真技術(shù)的發(fā)展提供重要的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：碰撞檢測 吊裝仿真 虛擬現(xiàn)實(shí)
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容與方法15-16
• 1.4 論文構(gòu)成16-17
• 2 虛擬吊裝過程及碰撞檢測問題分析17-28
• 2.1 吊裝過程分析17-22
• 2.1.1 汽車起重機(jī)及其技術(shù)參數(shù)17-19
• 2.1.2 吊裝基本操作19-20
• 2.1.3 吊裝工藝流程20-22
• 2.2 虛擬吊裝三維引擎及仿真實(shí)現(xiàn)22-25
• 2.2.1 三維吊裝場景管理22-24
• 2.2.2 虛擬吊裝驅(qū)動24-25
• 2.3 虛擬吊裝中的碰撞檢測問題分析25-27
• 2.4 小結(jié)27-28
• 3 靜態(tài)距離檢測與動態(tài)碰撞檢測算法28-43
• 3.1 基于軸對齊包圍盒的虛擬吊裝包圍體技術(shù)28-29
• 3.2 基于幾何特性及坐標(biāo)變換的靜態(tài)距離檢測算法29-35
• 3.2.1 三維距離檢測原理29-30
• 3.2.2 基于幾何特性的靜態(tài)距離檢測30-32
• 3.2.3 基于坐標(biāo)變換的靜態(tài)距離檢測32-35
• 3.3 基于懶惰因子及緩存技術(shù)的動態(tài)碰撞檢測算法35-40
• 3.3.1 算法的提出及原理35-38
• 3.3.2 懶惰因子選取及緩存節(jié)點(diǎn)樹構(gòu)建38-39
• 3.3.4 算法流程39-40
• 3.4 算法分析40-42
• 3.5 小結(jié)42-43
• 4 碰撞檢測算法實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用43-55
• 4.1 三維虛擬吊裝仿真系統(tǒng)43-45
• 4.1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)43-44
• 4.1.2 距離檢測及碰撞檢測44-45
• 4.2 仿真系統(tǒng)下的碰撞檢測算法實(shí)現(xiàn)45-47
• 4.2.1 靜態(tài)距離檢測算法實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.2.2 動態(tài)碰撞檢測算法實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.3 仿真結(jié)果及分析47-49
• 4.4 仿真系統(tǒng)及算法的實(shí)際工程應(yīng)用49-54
• 4.4.1 工程應(yīng)用實(shí)例仿真49-52
• 4.4.2 結(jié)果及分析52-54
• 4.5 小結(jié)54-55
• 5 結(jié)論與展望55-57
• 5.1 結(jié)論55-56
• 5.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)虛擬吊裝環(huán)境下的碰撞檢測算法及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：358412