基于混合包围盒的碰撞检测算法优化

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ｃｌｉｉｎｄｔｃｉｎａｇｒｔｍａｅｎｈｂｉｏｎｄｎｏＩｍｐｏｅｈａａｓｒｃｕｅｏｉｒｒｈｃｌｏｄｎｏｎｄｐｓｔｅｃｎｅｔｏｏｌｏｅｅｔｌｏｉｓｏｈｂｓｄｏｙｒｄｂｕｉｇｂｘ．ｔｉｒｖｓｔｅｄｔｔｕｔｒｆｈｅａｃｉａｕｉｇｂｘａｄａｏｔｈｏｃｐｆｂｎ
ＤＯｈ１．６／ｉｎ１０ —４８２１．８Ｏ３９ｊｓ．０３２．２００７９．ｓ００９
ｌ概述
碰撞检测在计算机图形学、机器人设计、虚拟现实、事故检测等诸多领域都有着广泛应用。碰撞检测算法种类繁Ｊ
多，其中，层次包围盒方法的应用最为广泛，适用于复杂环
［ｓｒｅｌＩｒｅｒｖｈｆｃｅｃｆｏｌｉｎｄｔｃｉｎｉｏｌｘｓｅｃ，ｈｓｐｐｒｍａｅｏｐｉｚｔｎｆｔｅｔｄｔｎｌＡｂｔａｔｎｏｄｒｏｉｏｅｔｅｅｆｉｎｙｏｌｓｅｔｃｍｐｅｃｎｅｔｉａｅｋｓｓｍｅｏｔａｉｓｒｉｏａｔｍｐｉｃｉｏｅｏｎｍｉｏｏｈａｉ
Ｂｕｄｎｏ（ｏｎｉｇＢｘＡＡＢ．ｔｕｌｓｙｒｄｂｕｄｎｏｃｉｅｆｓｃｌｓｏｅｅｔｎＩｕｅｍｐｒｌｐｔｌｏｅｅｃｏｓｌｙｔｅｓａｃＢ）Ｉｂｉｂｉｏｎｉｇｂｘｔａｈｅｔｏｌｉｎｄｔｃｏ．ｔｓｓｔｏａ－ａｉｈｒｎｅｔｉｉｅｒｈｄｈｏｖａｉｉｅｓａｃｍｐｆｈ
中图号：Ｔ３１分类Ｐ９
基于混合包围盒的碰撞检测算法优化
姜晓路，刘渊
（江南大学ａ物联网工程学院；ｂ数字媒体学院，江苏无锡２４２）．．１１２摘要：为提高复杂场景中碰撞检测的效率，出一种传统混合包围盒碰撞检测算法的优化算法。数据结构上对混合包围盒树进行改进，提从
［ｙｗｏｄｃｌｓｎｄｔｃｉｎｈｂｉｂｕｄｎｏ；ｐｅｅｓａｅｔｌｉｉ；ｏｎｉｇｂｘｔｅＫｅｒｓｏｌｉｅｅｔ；ｙｒｄｏｎｉｇｂｘｓｈｒ；ｐｃ－ｍｅｅａｖｔｂｕｄｎｏｅｌｉｏｏｉｒｔｙｒ
ｐｏｅｓｓＴｈｓｓｅｄｐｔｅｃｌｓｏｅｅｔｎ．ｐｅｉｎａｅｕｔｈｗｈｔｈｓａｇｒｔｍｓｍｏｅｅｆｃｉｅｔａｒｄｉｏａｏｌｉｎｄｔｃｉｎｒｃｓｅ．ｉｐｅｓｕｏｌｉｎｄｔｃｉｈｉｏＥｘｒｍｅｔｌｓｌｓｏｔａｉｌｏｉｒｓｔｈｉｒｆｅｔｖｎｔａｔｎｌｌｓｏｅｅｔｈｉｃｉｏａｇｒｔｌｏｉｈｍａｅｎｈｂｉｉｒｒｈｉａｏｎｉｇｂｘ．ｂｓｄｏｙｒｄｈｅａｃｃｌｕｄｎｏｂ
・
计
算
机
工
程
２１０２年５月
Ｍａ２２ｖ０ｌ
ＮＯ．９
ＣｏｕｅｇｉｅｉｍｐｔｒＥｎｎｅｒｎｇ
开发研究与设计技术・
文章编号：１０＿４８０２９Ｊ５＿文献标识码：０３２（１）一２＿ｏ２０８－３Ａ
２改进的碰撞检测算法描述
传统的混合层次包围盒只是简单地将包围盒树上的每
ｔｍｐｒｌｓａｉｌｃｈｒｎｅｈｅｂｘｔｅａｌｎｔｐｅｎｏｒｌｖｌ．ｅｕｐｒｌｙｒＵＳＳｓｈｅｅｎｈｏｒｌｙｒｕｅｉ— ｉｎｄｅｏａ— ｐｔｏｅｅｃ．ＴｏｒｅｆｌｉｏｕｐｒａｄｌｗｅｅｅｓＴｈｐｅａｅｅｐｒ，ａｄｔｅｌｗｅａｅｓｓＡｘｓＡｌｅａｓｇ
碰撞检测性能。关健词：碰撞检测；混合包围盒；包围球；时空相关性；包围盒树
Ｏｐｉｉａｉｎ０ｌｉｉｔｃｉｎＡｌｏｒｔｔｍｚｔｏｆＣｏｌｓｏｎＤｅｅｔｏｇｉｈｍＢａｅｎＨｙｉｕｉｇＢｏｓｄ０ｂｒｄＢｏｎｄｎｘ
ＪＡＮＧａｏ１。．ＬＩＹｕａＩＸｉ．ｕ一Ｕｎ０
（．ｃｏｌｆｎｅｎｔｆｈｎｓＥｇｎｅｎ；．ｃｏｌｆｇｔｌｄａＪａｇａｎｖｒｉ，ｕｉ１１２ＣｉａａＳｈｏＩｔｒｅｏＴｉｇｎｉｅｒｇｂＳｈｏＤｉｉｉ，ｉｎｎｎＵｉｅｓｙＷｘ４２，ｈｎ）ｏｉｏａＭｅｔ２
引入时空相关性概念，包围盒树分为上下２将层结构，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