基于MPI的并行八叉树碰撞检测 被引量：13

1

作者 刘晓平 曹力 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期184-187,192,共5页

通过对碰撞检测过程进行分析,发现各节点间相关性较小,存在并行化的可能.在对八叉树碰撞检测算法做适当修改的基础上,结合成熟的消息传递通信(MPI)并行编程环境,提出了基于MPI的并行碰撞检测算法.测试结果表明,碰撞检测效率有较大的提高.

关键词 计算机仿真 碰撞检测 八叉树算法 mpi并行程序设计

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多目标复合可视性约束下的机械臂无模型标定位姿研究 被引量：1

2

作者 苏瑞 蒋周翔 +2 位作者 秦鹏举 宋鹏程 马紫怡 《机床与液压》 北大核心 2024年第15期1-7,49,共8页

与基于模型的机械臂标定方法相比,无模型标定方法具有算法简洁和线性化误差小的优点,但这种方法需要在多个机械臂姿态下同时采集各连杆表面的靶标位姿,因此其可视性同时受视场角狭窄、靶面方向异常以及臂体遮挡的影响,增加测量位姿的构... 与基于模型的机械臂标定方法相比,无模型标定方法具有算法简洁和线性化误差小的优点,但这种方法需要在多个机械臂姿态下同时采集各连杆表面的靶标位姿,因此其可视性同时受视场角狭窄、靶面方向异常以及臂体遮挡的影响,增加测量位姿的构造难度。为此,提出一种基于多目标视觉的复合可视性约束下的机械臂无模型标定位姿遴选方法。依据机械臂连杆参数及轮廓尺寸,生成贴合其等效模型的有向包围盒树,并依据臂体外形特征设定各连杆靶标固连位姿。在此基础上,分别建立靶标角点被包含判据、靶面法向夹角判据以及各包围盒与靶面视锥干涉判据,将其融合为多目标复合可视性约束条件,该算法可在既定工作轨迹下遴选出全体靶标均为可视的机械臂位姿。最后,通过搭建实验台验证所提方法的有效性。实验结果表明:该方法对臂体与靶面的遮挡关系判断精准,靶标在所选位姿处可视性良好,满足机械臂实时无模型标定方法对于多靶标位姿同时采集的需求。 展开更多

关键词 机械臂 多目标视觉 有向包围盒树 实时标定 碰撞检测

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基于粒子系统的实时瀑布模拟 被引量：22

3

作者 管宇 邹林灿 +1 位作者 陈为 彭群生 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第11期2471-2474,2478,共5页

提出以线元为基本造型单位并基于动力学原理模拟瀑布的运动轨迹,结合层次包围盒和聚类树技术加速粒子的碰撞检测,并采用逐渐淡化融合的方法模拟水花的消失过程。实验证明该算法模拟瀑布的运动和外观效果真实, 在普通的PC 平台上利用标... 提出以线元为基本造型单位并基于动力学原理模拟瀑布的运动轨迹,结合层次包围盒和聚类树技术加速粒子的碰撞检测,并采用逐渐淡化融合的方法模拟水花的消失过程。实验证明该算法模拟瀑布的运动和外观效果真实, 在普通的PC 平台上利用标准图形系统即可获得实时的绘制速度。 展开更多

关键词 粒子系统 层次包围盒 聚类树 碰撞检测 实时绘制

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基于AABB包围盒的碰撞检测算法的研究 被引量：48

4

作者 王晓荣 王萌 李春贵 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第4期59-61,共3页

利用虚拟空间中对象运动的特性和AABB包围盒的构造特性,改进了基于AABB层次包围盒的碰撞检测算法。传统的该类算法分为两个检测过程,在初步检测过程中,基于运动对象碰撞行为的局部性,改进了原来的排序方法,采用希尔排序。为了提高检测效... 利用虚拟空间中对象运动的特性和AABB包围盒的构造特性,改进了基于AABB层次包围盒的碰撞检测算法。传统的该类算法分为两个检测过程,在初步检测过程中,基于运动对象碰撞行为的局部性,改进了原来的排序方法,采用希尔排序。为了提高检测效率,在相交测试之前将检测对象细分,划分测试区域,避免了不必要的相交测试;在对可能相交的对象进行精确检测过程中,基于AABB包围盒的构造特性,对可能碰撞对象的层次包围盒树进行压缩存储,通过减少算法的存储空间来提高算法的检测速度。对算法的两个检测过程同时进行改进,实验表明在检测对象较多的情况下减少了算法所需的执行时间。 展开更多

关键词 碰撞检测 包围盒树 相交测试 希尔排序 压缩存储

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基于图像空间的快速碰撞检测算法 被引量：18

5

作者 于海军 马纯永 +1 位作者 张涛 陈戈 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第2期530-533,共4页

为了满足日益复杂的虚拟环境中碰撞检测的高实时性要求,提出一种基于图像空间的快速碰撞检测算法,有效利用了图形处理器(GPU)的加速功能。该算法以基于物体空间的凸块层次二叉树技术及方向包围盒(OBB)之间的碰撞检测为前提,可快速排除... 为了满足日益复杂的虚拟环境中碰撞检测的高实时性要求,提出一种基于图像空间的快速碰撞检测算法,有效利用了图形处理器(GPU)的加速功能。该算法以基于物体空间的凸块层次二叉树技术及方向包围盒(OBB)之间的碰撞检测为前提,可快速排除场景中明显不相交的凸块;然后通过生成的凸块潜在碰撞检测集,在RECODE算法的基础上,得到一种运行效率更高的碰撞检测算法。实验结果表明,在同等复杂的虚拟环境中,尤其是复杂度较高的虚拟环境中,该算法具有更高的碰撞检测实时性,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 碰撞检测 图像空间 层次二叉树 方向包围盒 深度缓存 模板缓存

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改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法 被引量：18

6

作者 高玉琴 何云峰 于俊清 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第16期3815-3817,共3页

介绍了一种改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法,通过对对象不断的分割逐步构造出贴近对象的层次包围盒,在碰撞检测阶段对其逐层遍历以实现精确而快速的碰撞检测。实验结果表明,与层次包围球算法相比,该方法在构造二叉树和进行精确的碰... 介绍了一种改进的基于AABB包围盒的碰撞检测算法,通过对对象不断的分割逐步构造出贴近对象的层次包围盒,在碰撞检测阶段对其逐层遍历以实现精确而快速的碰撞检测。实验结果表明,与层次包围球算法相比,该方法在构造二叉树和进行精确的碰撞检测时,性能都有较为明显的提高。 展开更多

关键词 碰撞检测 层次包围盒 二叉树 相交测试 空间划分

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多机器人并行动态包围体层次树碰撞检测算法 被引量：9

7

作者 潘海鸿 戴骏 +3 位作者 陈琳 付兵 冯俊杰 徐杰 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1948-1956,共9页

针对现有多机器人间碰撞检测算法耗时过多的问题,提出上层动态剔除层、中间连杆层、底层3层结构的并行动态包围体层次树碰撞检测算法.首先采用3层结构构建机器人两两间动态包围体层次树;然后依次对上、中、底各层设计并行加速的并行架构... 针对现有多机器人间碰撞检测算法耗时过多的问题,提出上层动态剔除层、中间连杆层、底层3层结构的并行动态包围体层次树碰撞检测算法.首先采用3层结构构建机器人两两间动态包围体层次树;然后依次对上、中、底各层设计并行加速的并行架构,采用OpenMP的3种并行结构实现碰撞检测并行计算.通过6或8个机器人工作站进行实验并分析算法的时间复杂度,结果表明,在相同实验条件下,动态包围体层次树中间连杆层、底层并行处理后碰撞检测效率是原动态包围体层次树的2倍左右,是RAPID的4倍以上;所提出的并行架构能够发挥出动态包围体层次树的层次结构优势,并行计算下的动态包围体层次树算法能有效地提高多机器人间碰撞检测效率. 展开更多

关键词 碰撞检测 动态包围体层次树 并行计算 多机器人

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基于空间分割与椭球包围盒的碰撞检测算法 被引量：12

8

作者 孙劲光 吴素红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第4期217-222,共6页

为提高复杂环境下多物体碰撞检测的效率,提出了一种基于均匀网格分割与椭球包围盒的并行碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格分割法来确定相邻物体,然后用紧密性较好的椭球包围盒层次树依次把它们包围,并利用基于线程池的多任务并行处... 为提高复杂环境下多物体碰撞检测的效率,提出了一种基于均匀网格分割与椭球包围盒的并行碰撞检测算法。该算法首先用均匀网格分割法来确定相邻物体,然后用紧密性较好的椭球包围盒层次树依次把它们包围,并利用基于线程池的多任务并行处理技术实现了并行化。为降低椭球相交测试的复杂度,先预测了椭球间的相交情况,再将三维椭球降维成二维椭圆,从而整体提高了算法的效率。通过实验数据表明,相对于其他算法,该算法具有较好的性能。 展开更多

关键词 椭球包围盒 空间分割 碰撞检测 并行算法 层次包围盒 任务树

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基于空间分解与混合包围盒的碰撞检测算法 被引量：8

9

作者 宋涛 舒涛 +1 位作者 梅朝 张卫东 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第11期94-97,共4页

针对如何提高碰撞检测效率的问题,提出一种基于空间分解法和混合包围盒的碰撞检测算法。首先利用均匀剖分法确定相邻对象,然后只对相邻对象构建混合层次包围盒树,最后引入任务树的概念加速包围盒树的遍历过程。在包围盒碰撞检测中,提出... 针对如何提高碰撞检测效率的问题,提出一种基于空间分解法和混合包围盒的碰撞检测算法。首先利用均匀剖分法确定相邻对象,然后只对相邻对象构建混合层次包围盒树,最后引入任务树的概念加速包围盒树的遍历过程。在包围盒碰撞检测中,提出了一种顶层采用AABB,其他层采用OBB的混合层次包围盒结构。实验结果表明,该算法有效提高了碰撞检测的效率和实时性。 展开更多

关键词 碰撞检测 空间分解 包围盒 任务树

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基于并行的快速碰撞检测算法的研究 被引量：2

10

作者 熊玉梅 曾宪文 陈一民 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第4期48-50,共3页

为了提高检测速度,提出了一种基于并行的快速碰撞检测算法,该算法首先将任意多面体的剖分为多个四面体,然后对四面体进行并行碰撞检测,并通过建立包围盒树进一步提高算法的效率,并行算法采用基于MPI库方式来实现。结果表明,该算法显著... 为了提高检测速度,提出了一种基于并行的快速碰撞检测算法,该算法首先将任意多面体的剖分为多个四面体,然后对四面体进行并行碰撞检测,并通过建立包围盒树进一步提高算法的效率,并行算法采用基于MPI库方式来实现。结果表明,该算法显著提高检测速度并具备较高精度。 展开更多

关键词 碰撞检测 并行 包围盒树 mpi库

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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

11

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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基于混合包围盒的碰撞检测算法优化 被引量：6

12

作者 姜晓路 刘渊 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第9期285-287,共3页

为提高复杂场景中碰撞检测的效率,提出一种传统混合包围盒碰撞检测算法的优化算法。从数据结构上对混合包围盒树进行改进,引入时空相关性概念,将包围盒树分为上下2层结构,上层采用包围球,下层采用轴向包围盒,构造混合层次包围盒树,实现... 为提高复杂场景中碰撞检测的效率,提出一种传统混合包围盒碰撞检测算法的优化算法。从数据结构上对混合包围盒树进行改进,引入时空相关性概念,将包围盒树分为上下2层结构,上层采用包围球,下层采用轴向包围盒,构造混合层次包围盒树,实现物体的快速碰撞检测,利用碰撞检测的时空相关性,简化树的搜索过程。实验结果表明,与传统的混合包围盒碰撞检测算法相比,该算法具有较好的碰撞检测性能。 展开更多

关键词 碰撞检测 混合包围盒 包围球 时空相关性 包围盒树

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基于DirectX SDK开发平台的碰撞检测 被引量：5

13

作者 王玉增 顾英妮 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期25-28,共4页

针对各企业采用的软件类型差异,提出了基于DirectX SDK的远程协同设计模型,用X文件作为统一的数据交换格式。根据X文件对三维模型数据的存储方式并结合AABB包围盒的检测算法原理,建立了以轴向投影节点为单元的包围盒二叉排序树,用中序... 针对各企业采用的软件类型差异,提出了基于DirectX SDK的远程协同设计模型,用X文件作为统一的数据交换格式。根据X文件对三维模型数据的存储方式并结合AABB包围盒的检测算法原理,建立了以轴向投影节点为单元的包围盒二叉排序树,用中序遍历的方法,产生轴向检测表,提高了检测速度。在精确判断过程中,提出了以坐标系变换的方式,把三角形的空间求交问题简化为平面问题,简化了算法并提高了检测速度。 展开更多

关键词 计算机应用 碰撞检测 包围盒 二叉树 三角形求交

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虚拟坦克装甲车运动仿真中的碰撞检测算法研究 被引量：2

14

作者 陈利平 李思昆 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期122-124,共3页

摘要: 提出了一种新的虚拟坦克装甲车运动仿真的混合碰撞检测算法。该算法是先用帧与帧之间的画面连贯性进行判断,若帧与帧之间的物体不一致,则用方向包围盒来进行碰撞检测。为了避免两帧之间发生穿透,则用线段与包围盒的重叠测试进... 摘要: 提出了一种新的虚拟坦克装甲车运动仿真的混合碰撞检测算法。该算法是先用帧与帧之间的画面连贯性进行判断,若帧与帧之间的物体不一致,则用方向包围盒来进行碰撞检测。为了避免两帧之间发生穿透,则用线段与包围盒的重叠测试进行穿透测试。此算法可以很好解决坦克装甲车的运动仿真中的碰撞检测,满足实时性要求。 展开更多

关键词 虚拟现实 碰撞检测算法 运动仿真 坦克 装甲车

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基于B+树存储的AABB包围盒碰撞检测算法 被引量：22

15

作者 杨帆 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第S01期331-333,348,共4页

对于碰撞检测算法,使用传统的AABB包围盒来构建包围盒层次树时,其包围盒层次树的层数、叶子结点的个数和各结点的存储字节数是影响碰撞检测效率的主要因素。为了减少结点存储容量对碰撞检测效率的影响,提高碰撞检测的效率,文中采取B+树... 对于碰撞检测算法,使用传统的AABB包围盒来构建包围盒层次树时,其包围盒层次树的层数、叶子结点的个数和各结点的存储字节数是影响碰撞检测效率的主要因素。为了减少结点存储容量对碰撞检测效率的影响,提高碰撞检测的效率,文中采取B+树的存储结构来存储包围盒等信息。在包围盒相交测试之前,使得各结点存储索引有序,不需要再对各结点进行额外的排序,减少了内存开销,并且避免了不必要的包围盒测试。此外B+树的非叶子结点不存储具体的数据信息,从而减少了整棵树的存储空间。实验表明,在检测环境和检测对象相同的条件下,使用B+树存储的AABB包围盒碰撞检测算法的检测时间明显比传统的AABB算法短。 展开更多

关键词 碰撞检测 AABB 层次包围盒 B+树 相交测试

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6-DOF并联坐标测量机碰撞检验研究

16

作者 薛亚茹 艾清慧 +1 位作者 刘得军 刘彩平 《机床与液压》 北大核心 2009年第5期162-164,107,共4页

使用OpenGL图形库中的图形函数,设计出六自由度并联坐标测量机的虚拟样机。在此基础上对其运动过程采用包围盒算法进行碰撞检验,给出了具体的碰撞检验算法,完成了算法编程并对其进行了仿真。该算法缩短了碰撞检验时间,提高了视景屏幕的... 使用OpenGL图形库中的图形函数,设计出六自由度并联坐标测量机的虚拟样机。在此基础上对其运动过程采用包围盒算法进行碰撞检验,给出了具体的碰撞检验算法,完成了算法编程并对其进行了仿真。该算法缩短了碰撞检验时间,提高了视景屏幕的刷新率,进一步增强了虚拟样机系统的真实感和用户的沉浸感。 展开更多

关键词 OPENGL 并联坐标测量机 碰撞检验 包围盒

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基于拓扑层次图的碰撞检测算法 被引量：3

17

作者 王海玲 印桂生 +1 位作者 陈怀友 张菁 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第2期347-350,共4页

为了提高虚拟环境中碰撞检测的实时性和精确性,提出了一种基于拓扑层次图的碰撞检测方法。利用拓扑结构的连接关系将模型分割成凸集;然后利用凸集较强的适应性和OBB紧密性好的优点构造包围盒的拓扑层次图,提高了剔除不相交包围盒的效率... 为了提高虚拟环境中碰撞检测的实时性和精确性,提出了一种基于拓扑层次图的碰撞检测方法。利用拓扑结构的连接关系将模型分割成凸集;然后利用凸集较强的适应性和OBB紧密性好的优点构造包围盒的拓扑层次图,提高了剔除不相交包围盒的效率,减少了检测时间;利用智能搜索算法———改进的A*算法搜索潜在碰撞集(PCS),进一步提高相交检测的速度和准确性。实验表明,该算法具有较高的速度和精度,能够满足复杂虚拟环境碰撞检测实时性和精确性的要求。 展开更多

关键词 碰撞检测 拓扑层次图 方向包围盒树 A＊算法

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基于数控机床特性的碰撞检测算法研究 被引量：8

18

作者 成居宝 杜娟 +3 位作者 刘丽琴 闫肃 雍博皓 胡学敏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第8期101-105,110,共6页

针对五轴数控加工过程中的碰撞检测问题,提出基于倾斜度包围盒分类选择法,传统的包围盒选择只是选择单一或者两种的包围盒,不能根据机床部件的特性针对性的构建包围盒。文章根据加工过程中各轴的运动状态实时的选择构建紧凑的包围盒,并... 针对五轴数控加工过程中的碰撞检测问题,提出基于倾斜度包围盒分类选择法,传统的包围盒选择只是选择单一或者两种的包围盒,不能根据机床部件的特性针对性的构建包围盒。文章根据加工过程中各轴的运动状态实时的选择构建紧凑的包围盒,并通过紧密率来验证包围盒是否满足要求。在精确检测阶段,为避免分离轴定理的盲目性,提出选择包围盒的最近平面,通过包围盒与最近平面的位置关系来判断两模型是否相交,以提高检测效率。通过实例表明:相比于无包围盒碰撞检测本算法效率提升160%,与均采用OBB包围盒层次树来进行碰撞检测本算法检测效率提升40%,验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 五轴数控加工 碰撞检测 包围盒 包围盒层次树

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基于质点转换和包围盒的混合碰撞检测算法 被引量：13

19

作者 唐源皓 侯进 +3 位作者 吴婷婷 龚随 张娟 钟李涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1695-1701,共7页

为了提高碰撞检测的效率,提出了一种基于质点转换和包围盒相结合的碰撞检测算法。对空间中的所有物体采用区域中心法和二叉树来构建OBB层次包围盒;对于空间中相隔一定距离的物体利用物理学中质点的概念,把物体的最外层OBB包围盒当作三... 为了提高碰撞检测的效率,提出了一种基于质点转换和包围盒相结合的碰撞检测算法。对空间中的所有物体采用区域中心法和二叉树来构建OBB层次包围盒;对于空间中相隔一定距离的物体利用物理学中质点的概念,把物体的最外层OBB包围盒当作三维空间中的点来计算两点之间的距离,根据质点计算的结果与还原距离进行判断,对于没有通过结果验证的质点不再检测,而通过结果验证的质点则对其进行质点还原;对还原的包围盒进行OBB层次包围盒相交测试。实验结果表明,相比于前人算法基于质点转换和包围盒的混合碰撞检测算法能够更加有效地提升检测效率,并且随着空间的增大检测所花费的时间将会变得更少检测效率更高,特别适用于空间中存在大量物体的复杂环境。 展开更多

关键词 碰撞检测 区域中心法 二叉树 OBB层次包围盒 质点转换 质点还原

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层次八叉的三维模型并行碰撞检测 被引量：4

20

作者 马晓萌 孙红岩 孙晓鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第4期1077-1084,共8页

针对复杂虚拟场景中碰撞检测效率低、精度差等问题,基于层次八叉包围盒的构建,提出多线程并行碰撞检测算法。构建三维网格模型的层次八叉包围盒,采用多线程并行的算法实现多层次包围盒的并行碰撞检测,基于动态任务分配策略,在保证负载... 针对复杂虚拟场景中碰撞检测效率低、精度差等问题,基于层次八叉包围盒的构建,提出多线程并行碰撞检测算法。构建三维网格模型的层次八叉包围盒,采用多线程并行的算法实现多层次包围盒的并行碰撞检测,基于动态任务分配策略,在保证负载均衡度的前提下提高检测速度和检测精度。相关实验结果表明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 碰撞检测 层次包围盒 八叉树 并行碰撞检测 动态任务分配 负载均衡

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