1、研究了碰撞检测基础理论,研究了多种碰撞检测基础算法,着重研究了包围盒技术,对各种不同类型的包围盒进行了详细介绍,研究了不同类型包围盒的特点,比较了不同包围盒之间紧密性和更新速度的差距。同时研究了层次包围盒方法,研究了层次包围盒的构造。
2、提出了一种改进过的基于 AABB 和 Sphere 混合层次包围盒算法。在传统层次包围盒算法的基础上,在树型结构根节点添加了 Sphere 包围盒。此方法可以提高物体之间的相交检测速度,同时提高物体层次包围盒的更新速度。同时实现了改进的爬山算法用于更新构建 AABB 包围盒,实验证明,该方法可以提高碰撞检测的效率。
3、为了提高检测效率,在碰撞检测预检测之后引入随机碰撞检测方法,将碰撞问题转化为在二维平面上优化问题,通过降低算法一定的精确性来换取算法的实时性。同时在二维优化问题里引入蚁群算法解决。为了解决蚁群算法存在的局部收敛问题,对蚁群算法进行了一定的改进,提出了融合了量子技术的蚁群算法,加入变异算子以提高蚁群种群的多样性。
4、将本文的碰撞检测算法应用于基于 unity 的虚拟装配系统中,取得了较好的仿真效果。
参考文献(略)