碰撞檢測技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。近年來隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的發(fā)展,復(fù)雜場景的實(shí)時(shí)仿真受到了廣泛關(guān)注,復(fù)雜場景中的模型交互消耗許多的計(jì)算機(jī)資源,對(duì)碰撞檢測算法本身的實(shí)時(shí)性和精確性的要求也越來越高。在基于虛擬裝配技術(shù)的場景中,用戶可以使用各種交互設(shè)備像在真實(shí)世界中一樣控制零部件,對(duì)零部件進(jìn)行一定的操作。虛擬裝配是虛擬制造的重要組成部分之一,通過虛擬裝配,用戶可以提前驗(yàn)證裝配環(huán)節(jié)的過程是否存在錯(cuò)誤,可以避免在實(shí)際裝配環(huán)節(jié)出現(xiàn)重要的錯(cuò)誤。提高碰撞檢測算法的效率對(duì)提高虛擬裝配場景中的碰撞檢測實(shí)時(shí)性具有重要的作用。針對(duì)在復(fù)雜虛擬裝配場景中傳統(tǒng)的碰撞檢測算法存在的檢測速率慢等問題,提出了一種基于蟻群算法的快速碰撞檢測算法,并將其應(yīng)用于虛擬裝配場景中。本文主要研究了以下幾點(diǎn)工作:首先,本文研究了碰撞檢測的基本理論,研究了幾種不同的碰撞檢測基礎(chǔ)算法,同時(shí)對(duì)虛擬裝配場景中碰撞檢測算法的需求進(jìn)行了研究。然后提出了一種混合層次包圍盒技術(shù),該算法基于傳統(tǒng)的層次包圍盒算法進(jìn)行了一些改進(jìn),再應(yīng)用隨機(jī)碰撞檢測算法的思想將三維空間中的碰撞問題轉(zhuǎn)化為二維空間上的待檢測物體特征對(duì)距離的優(yōu)化問題,設(shè)計(jì)了一...

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存在問題
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
    1.5 論文的組織安排
第2章 虛擬裝配碰撞問題分析
    2.1 虛擬裝配中碰撞檢測問題表達(dá)與描述
    2.2 包圍盒技術(shù)
        2.2.1 AABB包圍盒
        2.2.2 Sphere包圍盒
        2.2.3 OBB包圍盒
    2.3 層次包圍盒算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 層次包圍盒算法
    3.1 基于AABB和 Sphere的混合層次包圍盒算法
        3.1.1 算法描述
        3.1.2 混合層次包圍盒樹形結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
        3.1.3 基于爬山法的AABB包圍盒更新方式
        3.1.4 包圍盒相交測試
    3.2 算法優(yōu)勢
    3.3 層次包圍盒樹型結(jié)構(gòu)構(gòu)建
        3.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.2 構(gòu)建策略
        3.3.3 遍歷方式
    3.4 算法測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于蟻群算法的隨機(jī)碰撞檢測算法
    4.1 隨機(jī)碰撞檢測算法
        4.1.1 算法描述
        4.1.2 隨機(jī)碰撞檢測問題描述
        4.1.3 隨機(jī)碰撞檢測的智能優(yōu)化算法求解
    4.2 傳統(tǒng)蟻群算法
    4.3 基于量子技術(shù)的蟻群算法的改進(jìn)
        4.3.1 量子技術(shù)蟻群的表示方法
        4.3.2 螞蟻移動(dòng)目標(biāo)規(guī)則
        4.3.3 量子旋轉(zhuǎn)門與螞蟻位置的移動(dòng)
        4.3.4 量子非門變異算子的優(yōu)化處理
        4.3.5 信息素的更新規(guī)則
    4.4 算法流程
    4.5 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
        4.5.1 采樣規(guī)模實(shí)驗(yàn)
        4.5.2 隨機(jī)碰撞檢測實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 碰撞檢測算法在虛擬裝配中的應(yīng)用
    5.1 概述
    5.2 虛擬裝配系統(tǒng)
        5.2.1 虛擬裝配系統(tǒng)的基本架構(gòu)
        5.2.2 虛擬裝配系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)模塊
    5.3 虛擬裝配系統(tǒng)中碰撞檢測的實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 預(yù)檢測階段
        5.3.2 詳細(xì)檢測階段
    5.4 系統(tǒng)仿真結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3876784