基于果蝇优化算法的虚拟现实碰撞检测

1

作者 王大虎 张艳伟 +1 位作者 侯伟华 张新科 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第2期126-134,共9页

为了解决虚拟现实场景中碰撞检测性能不高的问题,本研究采用包围盒与果蝇优化算法相结合的混合碰撞检测技术。首先根据物体的形状选择合适的包围盒将物体进行包围,当检测到A、B物体生成的包围盒发生重叠,则完成包围盒碰撞检测;根据包围... 为了解决虚拟现实场景中碰撞检测性能不高的问题,本研究采用包围盒与果蝇优化算法相结合的混合碰撞检测技术。首先根据物体的形状选择合适的包围盒将物体进行包围,当检测到A、B物体生成的包围盒发生重叠,则完成包围盒碰撞检测;根据包围盒交叉空间对待检测物体进行特征点提取,根据提取的特征点进行果蝇种群的构建;然后以待检测物体的同类特征距离的倒数作为果蝇群体的实物浓度适应度函数,通过果蝇优化算法迭代,选择出最小特征距离;根据最小特征距离与设定的阈值进行对比,判断待检测的物体是否发生碰撞,实现待检测物体的混合碰撞检测。结果表明,通过设置果蝇的个体搜索步长,可以大大提高碰撞检测的精度。与虚拟现实中常用的碰撞检测技术相比,该算法的碰撞检测精度最高。 展开更多

关键词 虚拟现实 包围盒 果蝇优化算法 混合碰撞检测

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虚拟现实技术在舰船工业设计中的应用

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作者 熊媛媛 郑鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期156-159,共4页

为帮助用户直观且深入地理解舰船的设计细节,降低实际制造时因设计错误而导致的损失,研究虚拟现实技术在舰船工业设计中的应用方法。利用虚拟现实技术的3DS Max软件,建立舰船零部件三维模型。在虚拟环境中,利用混合层次包围盒算法,进行... 为帮助用户直观且深入地理解舰船的设计细节,降低实际制造时因设计错误而导致的损失,研究虚拟现实技术在舰船工业设计中的应用方法。利用虚拟现实技术的3DS Max软件,建立舰船零部件三维模型。在虚拟环境中,利用混合层次包围盒算法,进行舰船零部件三维模型碰撞检测,降低实际制造时因设计错误而导致的损失;自动装配舰船零部件三维模型,结合碰撞检测结果,调整零部件三维模型的设计结构比例,完成舰船工业设计。实验证明,该方法可有效建立舰船零部件三维模型,完成零部件三维模型碰撞检测;该方法可有效实现舰船工业设计,降低舰船总能耗。 展开更多

关键词 虚拟现实技术 舰船工业设计 3DS Max软件 零部件 包围盒 碰撞检测

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基于包围盒的碰撞检测算法综述 被引量：113

3

作者 马登武 叶文 李瑛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1058-1061,1064,共5页

对基于包围盒的碰撞检测算法中的轴向包围盒法、方向包围盒法、离散方向多面体法、时空包围盒法的检测原理和检测效率进行了详细地分析比较。分析结果表明:包围盒的简单性和它包裹对象的紧密性是一对矛盾,包围盒越简单其包裹紧密性越差... 对基于包围盒的碰撞检测算法中的轴向包围盒法、方向包围盒法、离散方向多面体法、时空包围盒法的检测原理和检测效率进行了详细地分析比较。分析结果表明:包围盒的简单性和它包裹对象的紧密性是一对矛盾,包围盒越简单其包裹紧密性越差,如何更好地兼顾简单性和紧密性成为包围盒法的关键;离散方向多面体是介于轴向包围盒和凸包之间的包围盒,只要合理地选取平行平面对的个数和方向,就可以在碰撞检测的简单性和包裹物体的紧密性之间灵活取舍。研究结论对于虚拟场景的动态建模具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 虚拟现实 碰撞检测 算法 包围盒

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基于虚拟装配的碰撞检测算法研究与实现 被引量：31

4

作者 刘检华 姚珺 宁汝新 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第8期1775-1778,共4页

快速的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性和增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用,而虚拟装配环境的复杂性、实时性和精确性又对碰撞检测提出了更高的要求。文中对基于虚拟装配的碰撞检测问题进行了描述,提出了面向虚拟装配的分层精确... 快速的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性和增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用,而虚拟装配环境的复杂性、实时性和精确性又对碰撞检测提出了更高的要求。文中对基于虚拟装配的碰撞检测问题进行了描述,提出了面向虚拟装配的分层精确碰撞检测算法,并对该算法中的面片层碰撞检测算法和精确层检测算法进行了论述,应用结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性要求,为虚拟环境下的装配工艺规划奠定了基础。 展开更多

关键词 碰撞检测 虚拟装配 虚拟现实 包围盒

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基于包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法 被引量：16

5

作者 沈学利 吴琼 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第6期256-258,共3页

针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷,提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒,快速排除不可能相交的对象进行空间分割,实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明,与经典的Rapid算法对比,该算... 针对碰撞检测算法实时性较差的缺陷,提出基于层次包围盒和空间分割的混合碰撞检测算法。该算法采用构造对象的AABB包围盒,快速排除不可能相交的对象进行空间分割,实现虚拟环境对象的碰撞检测。实验结果表明,与经典的Rapid算法对比,该算法能够节省检测时间,提高碰撞检测的效率。 展开更多

关键词 虚拟现实 包围盒 空间分割 混合碰撞检测 AABB包围盒 Rapid算法

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基于分层包围盒的连续碰撞检测加速算法 被引量：16

6

作者 泥宗涛 余英林 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2000年第10期24-26,共3页

提出一种针对复杂结构物体之间的连续碰撞检测的算法.该算法首先按照一定的规则建立起树形分层包围盒,在碰撞检测的时候,可利用上次的检测结果,起到了加速的作用.

关键词 分层包围盒 碰撞检测 虚拟现实

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基于VRML和Java的物理建模方法与实现 被引量：27

7

作者 任浩 谭庆平 《计算机工程与科学》 CSCD 2000年第2期36-39,共4页

本文给出了一种基于 VRML和 Java的虚拟现实构建方法 ,即采用 VRML描述虚拟物体的几何和物理特征 ,用 Java实现物理特征 ,然后利用 VRML的 Script和 EAI将它们有机地集成在一起。为提高虚拟环境的运行速度 ,我们提出并实现了一种动态绘... 本文给出了一种基于 VRML和 Java的虚拟现实构建方法 ,即采用 VRML描述虚拟物体的几何和物理特征 ,用 Java实现物理特征 ,然后利用 VRML的 Script和 EAI将它们有机地集成在一起。为提高虚拟环境的运行速度 ,我们提出并实现了一种动态绘制加速方法。 展开更多

关键词 虚拟现实 物理建模 VRML语言 JAVA语言

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基于视线的智能碰撞检测方法

8

作者 王雪光 付新良 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第18期178-181,185,共5页

针对在虚拟漫游系统中运动物体的碰撞检测问题,提出一种基于视线的智能碰撞检测方法。分析虚拟现实漫游环境中碰撞检测的基本原理和基于视线的碰撞检测,采用模糊控制隶属函数提高碰撞检测效率。实验结果表明,该方法的运算效率和检测精... 针对在虚拟漫游系统中运动物体的碰撞检测问题,提出一种基于视线的智能碰撞检测方法。分析虚拟现实漫游环境中碰撞检测的基本原理和基于视线的碰撞检测,采用模糊控制隶属函数提高碰撞检测效率。实验结果表明,该方法的运算效率和检测精度有所提高,能避开墙体和障碍物。 展开更多

关键词 智能碰撞检测 虚拟现实 虚拟漫游 视线检测 模糊控制 包围盒

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虚拟现实中基于果蝇优化算法的碰撞检测 被引量：8

9

作者 闫俊伢 裴娅男 +1 位作者 姚宏 邹静 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期74-80,共7页

为了提高虚拟现实中碰撞检测的性能,采用包围盒和果蝇优化算法的二级碰撞检测,以优化碰撞检测精度。根据检测物体形状进行紧密率计算,选择最高紧密率包围盒进行物体包围,根据盒包围交叉空间完成一级碰撞检测;根据盒包围交叉空间对待检... 为了提高虚拟现实中碰撞检测的性能,采用包围盒和果蝇优化算法的二级碰撞检测,以优化碰撞检测精度。根据检测物体形状进行紧密率计算,选择最高紧密率包围盒进行物体包围,根据盒包围交叉空间完成一级碰撞检测;根据盒包围交叉空间对待检测物体进行特征提取,根据提取的特征构建果蝇种群,以待检测物体的同类特征距离的倒数作为果蝇群体的实物浓度适应度函数,通过果蝇算法迭代,选择最优适应度个体,即特征最小距离,根据最小特征距离实现物体的二级碰撞检测。试验表明,合理设置果蝇个体搜索步长,通过两级碰撞检测,可以获得较好的碰撞检测准确度。与虚拟现实中的常用碰撞检测技术相比,所提算法的碰撞检测精度高且耗时少。 展开更多

关键词 果蝇优化算法 虚拟现实 碰撞检测 包围盒 二级碰撞检测 浓度适应度函数

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基于VRML节点树的双臂移动机器人碰撞检测及优化 被引量：4

10

作者 刘忠 曹其新 +1 位作者 朱笑笑 王雯珊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期985-989,共5页

针对双臂移动机器人三维仿真中存在大量非凸模型而无法精确进行实时碰撞检测,提出了基于虚拟现实建模语言(VRML)节点树实现凸分解的方法.利用分解得到的单位形体的顶点数据,使用Quickhull算法构造应用于V-Clip算法的凸多面体,实现虚拟... 针对双臂移动机器人三维仿真中存在大量非凸模型而无法精确进行实时碰撞检测,提出了基于虚拟现实建模语言(VRML)节点树实现凸分解的方法.利用分解得到的单位形体的顶点数据,使用Quickhull算法构造应用于V-Clip算法的凸多面体,实现虚拟环境中模型与机器人之间的精确碰撞检测.为了提高碰撞检测的效率,优化仿真过程中碰撞检测的实时性,采用了包围盒技术.实验结果表明:该方法具有良好的实时性和较高的碰撞检测精度. 展开更多

关键词 双臂移动机器人 碰撞检测 虚拟现实建模语言 V-Clip算法 包围盒

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碰撞检测中的层次包围盒算法研究 被引量：6

11

作者 孙晓光 王明强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期87-91,共5页

详细介绍基于层次包围盒的碰撞检测算法,并着重对各种包围盒进行分析比较。分析结果表明:包围盒的简单性和紧密性相矛盾,如何更好地兼顾简单性和紧密性成为选择包围盒的关键;应根据不同的碰撞概率以及对碰撞检测精度要求的不同,采用不... 详细介绍基于层次包围盒的碰撞检测算法,并着重对各种包围盒进行分析比较。分析结果表明:包围盒的简单性和紧密性相矛盾,如何更好地兼顾简单性和紧密性成为选择包围盒的关键;应根据不同的碰撞概率以及对碰撞检测精度要求的不同,采用不同类型的包围盒和检测深度,以提高检测效率和适用性。 展开更多

关键词 虚拟现实 碰撞检测 包围盒算法 固定方向凸包

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虚拟齿轮测量中心的运动建模研究 被引量：3

12

作者 白玉羚 劳奇成 《工具技术》 2009年第2期85-87,共3页

介绍了虚拟齿轮测量中心运动建模的体系结构。采用数字积分差补和层次包围体碰撞检测算法,实现了虚拟齿轮测量中心的四轴联动和虚拟测头与零件的碰撞检测。通过运动仿真,证明了虚拟齿轮测量中心可以实现真实测量中心的运动模式。

关键词 虚拟现实 CNC齿轮测量中心 运动建模 碰撞检测 包围盒

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基于量子蚁群算法的虚拟现实碰撞检测方法 被引量：6

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作者 王宇 马琳娟 +1 位作者 张福泉 李庆珍 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期735-741,共7页

为了解决虚拟现实包围盒碰撞初级检测性能不高的问题,采用量子蚁群算法(QACA)来实现增强检测,以提高检测精度。根据虚拟现实中待检测对象的空间形状及紧密率选择合适的包围盒类别。运用交叉空间实现碰撞初级检测,并判定碰撞的物体是否... 为了解决虚拟现实包围盒碰撞初级检测性能不高的问题,采用量子蚁群算法(QACA)来实现增强检测,以提高检测精度。根据虚拟现实中待检测对象的空间形状及紧密率选择合适的包围盒类别。运用交叉空间实现碰撞初级检测,并判定碰撞的物体是否处于无交叉空间。在初级检测的基础上对处于交叉空间的物体特征进行蚁群算法(ACA)增强检测,并构建满足交叉空间特征差异最小值的适应度函数。为了提高对象特征位置的精确性,对交叉空间对象位置采用量子比特化。最后,采用蚁群迭代优化获得特征差异距离最小值,将最小值与碰撞阈值对比,完成虚拟现实的碰撞增强检测。实验结果证明,合理设置ACA的启发系数和蒸发因子后,与其他3种算法对比,基于包围盒初级检测和量子蚁群增强检测的双重检测方法获得了更高的碰撞检测准确率,且稳定性较强。 展开更多

关键词 量子蚁群算法 虚拟现实 碰撞检测 量子比特 包围盒

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碰撞交互技术在电力仿真培训系统中的应用 被引量：2

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作者 周建松 吴国俊 蔡声镇 《现代电子技术》 2013年第10期156-158,共3页

针对传统电力仿真培训系统中角色与对象交互的实时性差及可操作性弱的问题,根据电力安全技能培训目标与操作人员实际的作业流程,采用碰撞检测和实时交互等虚拟现实技术,开发基于3D虚拟现实的电力安全技能仿真培训系统。该系统解决了角... 针对传统电力仿真培训系统中角色与对象交互的实时性差及可操作性弱的问题,根据电力安全技能培训目标与操作人员实际的作业流程,采用碰撞检测和实时交互等虚拟现实技术,开发基于3D虚拟现实的电力安全技能仿真培训系统。该系统解决了角色与对象的3D实时交互问题。实验结果表明了系统的实时交互和可操作性能得到了显著提高。 展开更多

关键词 电力仿真培训系统 虚拟现实 AABB包围盒 胶囊体碰撞检测 实时交互

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