【摘 要】
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近年来,虚拟现实技术在科学数据可视化、计算机游戏、机器人路径规划仿真和计算机辅助设计等方面得到十分广泛的应用,同时虚拟场景及场景中的三维物体的复杂度以及人们对场景
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近年来,虚拟现实技术在科学数据可视化、计算机游戏、机器人路径规划仿真和计算机辅助设计等方面得到十分广泛的应用,同时虚拟场景及场景中的三维物体的复杂度以及人们对场景的沉浸感要求越来越高。碰撞检测对提高虚拟场景的真实感至关重要,也是当前研究的热点之一。首先,针对提高虚拟环境中建模与算法验证速度进行了以下两方面的研究与探索。(1)在分析了三维建模和现有碰撞检测算法的基础上,采用组件化设计思想和VC++编程语言,结合3DS和OpenGL建立了虚拟环境可视化开发平台。(2)实现了一种加速算法验证的虚拟现实建模方法,该方法集成了MATLAB算法开发验证快速和OpenGL操纵图形硬件方便的优点。其次,分别针对几种特定场景对碰撞检测算法进行了优化。(1)在机器人仿真场景中,针对物体较少的特点改进了基于路径的碰撞检测算法。(2)在多物体场景中,通过引入了体密度的概念,改进了常规的空间分割。(3)对包含造型非常复杂物体的场景,结合物体形状,对碰撞检测算法进行了优化。最后使用VC++和OpenGL编程实现上述优化,并分析了改进算法的优缺点。
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