用于连续碰撞检测的线性动态分离轴算法 被引量：1

1

作者 张然 杨子辉 +3 位作者 孙国民 陶桂花 霍前超 汪建业 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1647-1652,共6页

针对连续碰撞检测的检测效率低的问题,为了减少三角形基元检测数量,基于分离轴理论提出一种使用线性动态分离轴的快速连续碰撞检测算法.在三角形对运动前后,利用迭代算法各找到一条分离轴,将其构造为线性动态分离轴;然后剔除在动态分离... 针对连续碰撞检测的检测效率低的问题,为了减少三角形基元检测数量,基于分离轴理论提出一种使用线性动态分离轴的快速连续碰撞检测算法.在三角形对运动前后,利用迭代算法各找到一条分离轴,将其构造为线性动态分离轴;然后剔除在动态分离轴上的投影始终不相交的三角形对;最后对无法剔除的三角形对使用其他剔除算法或者传统算法.在多个可变形基准模型上的实验结果表明,所提算法的基础检测剔除率超过89%,在精确检测阶段具有更高的检测效率. 展开更多

关键词 连续碰撞检测 分离轴理论 线性动态分离轴 可变形模型

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多核加速的并行碰撞检测 被引量：12

2

作者 杜鹏 唐敏 童若锋 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期833-838,共6页

针对复杂场景中碰撞检测算法无法满足实时性要求的问题,通过分析影响碰撞检测算法并行度的主要因素,提出一种基于数据分块思想的并行碰撞检测算法.在初始化阶段,将场景数据从空间角度进行分块;在碰撞检测阶段,由每个处理器处理一块数据... 针对复杂场景中碰撞检测算法无法满足实时性要求的问题,通过分析影响碰撞检测算法并行度的主要因素,提出一种基于数据分块思想的并行碰撞检测算法.在初始化阶段,将场景数据从空间角度进行分块;在碰撞检测阶段,由每个处理器处理一块数据以实现包围盒并行更新,同时利用静态和动态相结合的任务分配策略实现碰撞检测的并行化.在16核和24核处理器模式下与已有算法进行对比实验的结果证明,文中算法能够提升碰撞检测速度,同时具有很好的兼容性. 展开更多

关键词 并行碰撞检测 层次包围盒 任务分配 连续碰撞检测

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一种快速精确的连续碰撞检测算法 被引量：17

3

作者 黄通浪 唐敏 董金祥 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1051-1055,共5页

为了实现运动刚体间快速精确的碰撞检测,提出了一种新的连续碰撞检测算法。利用图形硬件的计算能力,该算法在每个时间区间上实时处理,把单个时间区间划分成若干个子时间区间,使用静态和连续的定向包围盒(OBB)相交性检测方法,计算出在子... 为了实现运动刚体间快速精确的碰撞检测,提出了一种新的连续碰撞检测算法。利用图形硬件的计算能力,该算法在每个时间区间上实时处理,把单个时间区间划分成若干个子时间区间,使用静态和连续的定向包围盒(OBB)相交性检测方法,计算出在子时间区间内的潜在碰撞集(PCS),并结合基于图形硬件的可靠碰撞剔除方法、三角面片之间的碰撞检测方法和回退方法,计算出刚体间的初始碰撞时刻和碰撞位置.并应用于一个三维建模系统中的装配模块.实验结果表明,与传统的碰撞检测方法相比,该算法可以缩短计算时间,具有更好的性能和精度. 展开更多

关键词 连续碰撞检测 刚体 硬件加速

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基于连续碰撞位探测的防碰撞算法研究 被引量：9

4

作者 刘子龙 纪金水 +3 位作者 刘彩虹 齐爱琴 张炜 陈秀萍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2156-2160,共5页

文章通过对IAMS算法的分析,提出了一种基于连续碰撞位探测(CCBD)的防碰撞算法.在CCBD算法中引入连续碰撞位探测机制,并把标签碰撞分为单独位碰撞和连续位碰撞两种情况进行处理.连续碰撞位探测机制能够准确获得连续碰撞位的实际存在情况... 文章通过对IAMS算法的分析,提出了一种基于连续碰撞位探测(CCBD)的防碰撞算法.在CCBD算法中引入连续碰撞位探测机制,并把标签碰撞分为单独位碰撞和连续位碰撞两种情况进行处理.连续碰撞位探测机制能够准确获得连续碰撞位的实际存在情况从而避免了空闲时隙以及不必要的碰撞时隙的产生.理论分析和实验仿真表明,CCBD算法克服了IAMS算法的不足,在标签识别过程中表现出良好的性能. 展开更多

关键词 射频识别 防碰撞算法 连续碰撞位探测机制

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基于连续波毫米波雷达的车辆开门防撞预警技术 被引量：8

5

作者 刘贵如 周鸣争 +3 位作者 陈效华 王陆林 王海 郭贤生 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期634-640,共7页

为了解决驾乘人员突然开车门导致的车门和后方接近目标发生碰撞的问题,提出了一种开门预警技术,通过低成本的连续波毫米波雷达实时检测接近车辆后方报警区域的运动目标,采用巴特沃斯4阶带通模拟滤波器和数字滤波器组,结合对消和加权方... 为了解决驾乘人员突然开车门导致的车门和后方接近目标发生碰撞的问题,提出了一种开门预警技术,通过低成本的连续波毫米波雷达实时检测接近车辆后方报警区域的运动目标,采用巴特沃斯4阶带通模拟滤波器和数字滤波器组,结合对消和加权方法对中频信号进行处理,通过降低中频数字信号副瓣功率的方法提高远距离目标的检测概率.同时采用单元最大最小平均恒虚警检测算法(CMMA-CFAR),根据噪声强度实时调整识别门限,保持较高的目标检测概率.该技术在奇瑞G5车上进行了标定和测试,针对3种典型接近目标自行车、摩托车和轿车,平均预警率分别为95.25%,95.50%,96.37%.结果表明:该技术能够在各种天气和时间,实时检测进入车辆后方报警区域的动态目标,并进行有效碰撞预警. 展开更多

关键词 汽车工程 开门防撞预警 连续波毫米波雷达 车辆检测 目标检测

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图形硬件加速的柔性物体连续碰撞检测 被引量：10

6

作者 唐敏 林江 童若锋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2022-2030,共9页

给出了一种图形硬件加速的柔性物体连续碰撞检测算法,可以实时检测复杂柔性物体场景中所有物体间碰撞和自碰撞.算法将柔性物体的碰撞检测过程进行流式分解,映射到图形硬件上并行执行,同时使用了并行流式登记算法,在图形硬件上高效实现... 给出了一种图形硬件加速的柔性物体连续碰撞检测算法,可以实时检测复杂柔性物体场景中所有物体间碰撞和自碰撞.算法将柔性物体的碰撞检测过程进行流式分解,映射到图形硬件上并行执行,同时使用了并行流式登记算法,在图形硬件上高效实现了变长数据结构.该算法已经使用OpenCL在AMD Radeon HD5870图形硬件上实现.针对一组各具特色的柔性物体仿真场景进行测试,对比CPU（Intel Q6600@2.4GHz）上的单线程优化实现,可以获得9.2~11.4倍的计算加速. 展开更多

关键词 柔性物体 连续碰撞检测 流式映射 图形硬件 OPENCL

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基于SIMD指令的柔性物体并行碰撞检测 被引量：13

7

作者 唐敏 MANOCHA Dinesh 童若锋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期2042-2051,共10页

复杂场景中柔性物体间的碰撞检测依然难以满足交互设计的要求.为了提高处理速度,文中给出了一种充分利用现代CPU的并行处理能力的碰撞检测算法.算法基于两方面的并行处理:即基于SIMD指令的指令级并行处理和基于多线程的任务级并行处理.... 复杂场景中柔性物体间的碰撞检测依然难以满足交互设计的要求.为了提高处理速度,文中给出了一种充分利用现代CPU的并行处理能力的碰撞检测算法.算法基于两方面的并行处理:即基于SIMD指令的指令级并行处理和基于多线程的任务级并行处理.算法给出了一种针对SIMD指令特别优化的k-DOP模型——SIMD-DOP,从理论上分析了该包围盒的高效性,并与常规的16-DOP和24-DOP进行了运行效率对比.通过使用SIMD-DOP同时在多核间进行负载均衡,算法获得了优化的并行加速.文中算法已经在一台16核工作站上针对一组复杂测试场景进行了验证. 展开更多

关键词 连续碰撞检测 柔性物体 SIMD指令 并行碰撞检测 包围盒层次结构

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布料与精细建模物体间的碰撞检测算法研究 被引量：3

8

作者 靳雁霞 史志儒 +3 位作者 杨晶 刘亚变 乔星宇 张翎 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期269-277,共9页

为解决布料与精细建模物体间碰撞检测速度慢、剔除率低等问题,提出简化模型的有向包围盒(OBB)算法和使用深度神经网络优化的连续碰撞检测(CCD)算法提高碰撞检测效率。在粗略检测阶段,提出一种简化模型的OBB算法,对于精细建模物体使用二... 为解决布料与精细建模物体间碰撞检测速度慢、剔除率低等问题,提出简化模型的有向包围盒(OBB)算法和使用深度神经网络优化的连续碰撞检测(CCD)算法提高碰撞检测效率。在粗略检测阶段,提出一种简化模型的OBB算法,对于精细建模物体使用二次误差度量的表面简化法对精细模型进行简化,将简化后的模型嵌入原模型中,并利用一种快速自适应的OBB算法对简化后的模型构建包围盒。对于布料模型,构建固定球形-轴向混合包围盒和碰撞检测包围盒树。在精确检测阶段,采用全连接深度神经网络学习滤波器剔除在粗略检测阶段未发生碰撞的碰撞对,使用训练后的最优深度神经网络模型优化连续碰撞检测算法。实验结果表明,使用简化程度为90%的模型构建的OBB可以完全替代原模型的OBB,所提简化模型的OBB算法与传统OBB包围盒算法及快速自适应包围盒算法相比,在耗时上分别缩短了约64.6%、35.8%。在布料与精细建模物体交互的场景下,使用深度神经网络优化的CCD算法比使用不同类型滤波器优化的CCD算法速度更快,耗时缩短了约7%~11%。 展开更多

关键词 碰撞检测 布料模拟 模型简化 有向包围盒 深度神经网络 连续碰撞检测

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基于GJK的凸体快速连续碰撞检测研究 被引量：3

9

作者 刘丽 张国山 +1 位作者 邴志刚 刘敏 《河北科技大学学报》 CAS 2014年第5期440-446,共7页

针对一段时间内的多个运动物体之间的碰撞检测,提出一种基于距离算法(Gilbert-Johnson-Keerthialgorithm,GJK算法)的凸体快速连续碰撞检测算法,该算法主要通过判断一段时间内两物体之间的最小距离是否为零来检测碰撞发生情况。首先利用... 针对一段时间内的多个运动物体之间的碰撞检测,提出一种基于距离算法(Gilbert-Johnson-Keerthialgorithm,GJK算法)的凸体快速连续碰撞检测算法,该算法主要通过判断一段时间内两物体之间的最小距离是否为零来检测碰撞发生情况。首先利用GJK算法在有限步骤内计算得到最小距离,检测两物体是否发生碰撞;若两物体发生碰撞,进而利用ray-casting算法确定发生碰撞的精确位置,根据环境要求做出相应响应,调整运动物体位置。仿真结果表明,对多个运动物体间的连续碰撞检测,该算法有较高的实时性和准确性。 展开更多

关键词 连续碰撞 GJK算法 运动物体 碰撞检测 凸体

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一种用于实时模拟布料与流体交互的算法研究

10

作者 唐勇 赵伟 +2 位作者 宛月茶 赵静 吴德阳 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2020年第2期406-409,共4页

针对目前布料与流体交互时出现的流体穿透和布料自碰撞问题,提出一种用于实时模拟布料与流体交互的方法.首先,根据布料的网格拓扑结构引入拉伸约束和弯曲约束对弯曲力以及拉伸力进行建模;其次,采用膨胀式连续碰撞检测方法检测布料与流... 针对目前布料与流体交互时出现的流体穿透和布料自碰撞问题,提出一种用于实时模拟布料与流体交互的方法.首先,根据布料的网格拓扑结构引入拉伸约束和弯曲约束对弯曲力以及拉伸力进行建模;其次,采用膨胀式连续碰撞检测方法检测布料与流体间的碰撞,并使用基于惩罚的接触力来处理碰撞响应,解决了高速度流体与布料发生碰撞时的穿透问题;最后,引入交互因子记录布料与流体的首次接触时间,采用扩张的k-DOPs层次包围体结构对布料上的所有几何元素进行相交检测,并采用施加约束的方法处理发生碰撞的质点的位置和速度,保证了检测速率并解决布料自碰撞的问题.实验结果表明,该方法能够准确检测到流体穿透和布料自碰撞的问题,并对交互时的相互作用做出正确的碰撞响应,且该方法具有实时性、效率高和通用性等优点. 展开更多

关键词 交互 膨胀式连续碰撞检测 扩张的k-DOPs层次包围体 碰撞响应

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基于网格拓扑优化的连续碰撞检测算法 被引量：1

11

作者 张龙涛 赵海峰 +1 位作者 罗斌 郭庆 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第12期292-295,301,共5页

传统连续碰撞检测算法处理变形三角网格模型时需要大量冗余元素测试。为此,提出一种基于网格拓扑优化的连续碰撞检测优化算法。为减少冗余元素测试,在底层剔除使用2个步骤,采用网格拓扑进行优化,使相邻三角面片不必执行所有的15对元素测... 传统连续碰撞检测算法处理变形三角网格模型时需要大量冗余元素测试。为此,提出一种基于网格拓扑优化的连续碰撞检测优化算法。为减少冗余元素测试,在底层剔除使用2个步骤,采用网格拓扑进行优化,使相邻三角面片不必执行所有的15对元素测试,并使用额外包围盒进一步剔除不相交基元。实验结果表明,该算法可以减少大量的不必要元素测试,提高剔除效率及连续碰撞检测的整体性能,相比额外包围盒算法元素测试个数约减少了5/6,相比三角形表示算法和孤儿集算法元素测试个数约减少了一半。 展开更多

关键词 碰撞检测 连续碰撞检测 变型三角网格模型 网格拓扑 额外包围盒 底层剔除

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虚拟齿轮测量中心的碰撞算法 被引量：2

12

作者 张福宇 王建华 《工具技术》 2011年第2期98-102,共5页

介绍了虚拟齿轮测量中心的概念,同时根据齿轮测量中心测头形式将测头与工件碰撞检测分为触测式碰撞和连续扫描式碰撞,结合国内外的碰撞检测算法,分析算法在虚拟齿轮测量中心两种碰撞检测中的应用。

关键词 齿轮测量中心 碰撞检测 触测碰撞 连续扫描碰撞

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基于两级非渗透滤波的连续碰撞检测算法 被引量：2

13

作者 吴婷婷 侯进 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期300-304,共5页

为提高高精度模型在物理仿真中的碰撞检测效率,提出了一种基于两级非渗透滤波的连续碰撞检测算法,对无碰撞可能性的基本图元对进行快速剔除。首先,通过给基本图元增加额外的层次包围盒,对没有发生重叠的基本图元对进行第一级滤除;其次,... 为提高高精度模型在物理仿真中的碰撞检测效率,提出了一种基于两级非渗透滤波的连续碰撞检测算法,对无碰撞可能性的基本图元对进行快速剔除。首先,通过给基本图元增加额外的层次包围盒,对没有发生重叠的基本图元对进行第一级滤除;其次,采用代数滤波器对通过第一级滤除的基本图元对进行低层滤除。实验结果表明,本方法不仅可以有效地检测出碰撞信息,而且可以在物体发生大幅度形变时发挥较好的滤波特性。 展开更多

关键词 连续碰撞检测 非渗透滤波 变形物体 高层剔除 低层剔除

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虚拟展览馆系统中冲突检测的实现

14

作者 曹晶 孙元浩 +2 位作者 龚震宇 俞建新 潘金贵 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第16期73-75,共3页

冲突检测是虚拟环境系统中一个重要的基本功能模块，也是给用户提供真实感的重要手段之一。然而，它的实现往往伴随着大量的资源开销。该文介绍了虚拟展览馆系统中采用的基本冲突检测算法，以及作出的改进；并阐述了在此基础上构造的一... 冲突检测是虚拟环境系统中一个重要的基本功能模块，也是给用户提供真实感的重要手段之一。然而，它的实现往往伴随着大量的资源开销。该文介绍了虚拟展览馆系统中采用的基本冲突检测算法，以及作出的改进；并阐述了在此基础上构造的一个基于层次场景的冲突检测功能模块，提出了一个基于场景的连续冲突检测方法。实验结果表明虚拟展览馆系统中的冲突检测功能部件能较为理想地检测出场景中三维物体移动中的冲突情况。 展开更多

关键词 冲突检测 BVHs 一维平滑光顺法 连续冲突检测

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基于快速动力学辨识的机器人力/位混合控制碰撞检测研究 被引量：14

15

作者 张春涛 王勇 +2 位作者 穆春阳 李家旺 刘正士 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期161-171,共11页

针对机器人力/位混合控制时发生异常碰撞所导致的安全问题,提出一种基于快速动力学辨识的碰撞检测方案。首先,建立机器人快速动力学的辨识模型,基于拉格朗日法整理出机器人关节重力矩的最简三角函数回归矩阵,运用连续摩擦模型建模关节... 针对机器人力/位混合控制时发生异常碰撞所导致的安全问题,提出一种基于快速动力学辨识的碰撞检测方案。首先,建立机器人快速动力学的辨识模型,基于拉格朗日法整理出机器人关节重力矩的最简三角函数回归矩阵,运用连续摩擦模型建模关节摩擦力;然后,采用最小二乘法分别辨识出机器人关节的重力矩最简参数集和连续摩擦模型参数集;最后,为验证提出方法的有效性,设计并完成机器人快速动力学辨识和碰撞检测实验。结果表明:提出的方法能够快速有效地辨识机器人的动力学参数,可实时检测机器人位置控制方向上4 N·m,力控制方向8 N·m以上的异常碰撞,有效保障操作人员和设备的安全,具有一定的工程参考价值。 展开更多

关键词 机器人力/位混合控制 连续摩擦模型 重力辨识 碰撞检测

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基于数据并行的碰撞检测

16

作者 彭振 吴百锋 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1-6,共6页

在建筑信息建模的精确碰撞检测应用中,数据量日趋庞大,但串行执行无法随处理机主频的增加而持续加速。针对该问题,构建面向多核及众核处理机的数据并行计算模型,基于此提出一种数据并行碰撞检测方法。对参与碰撞检测的模型进行立方体细... 在建筑信息建模的精确碰撞检测应用中,数据量日趋庞大,但串行执行无法随处理机主频的增加而持续加速。针对该问题,构建面向多核及众核处理机的数据并行计算模型,基于此提出一种数据并行碰撞检测方法。对参与碰撞检测的模型进行立方体细分,去除数据相关性,设计数据并行的模型组合、冲突检测和归约计算过程,并分析算法的抽象形式和理论执行时间。实验结果表明,该方法具有可行性和持续可扩展性,可为解决数据密集型问题提供一种高效的数据并行方式。 展开更多

关键词 数据并行 碰撞检测 单指令多数据 建筑信息建模 持续可扩展性

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