实时碰撞检测算法的探讨与研究
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一
碰 撞检 测研 究 分类相 对清 晰 的一 种方 法就 是基 于 包围盒 的碰 撞检 测 算法 。包 围盒 法 的基 本思 想就 是用 简 单的 几何 形体将 虚拟 场 景 中的 复杂 几何体 围住 ，用 几 何形体 代替 物 体参 与碰 撞检测 。 ” 在基 本简 单 的碰撞 检测 方法 中 的主要 问题是 需要 大量 可计 算 的边 缘 面 交集 检查 。在 实 际虚拟 世界 中，边 缘面 对数 是整个 可 能对 数 的一 小 部分 。包 围盒 法 就是 能够 尽 早排 除不 可 能相 交 的可 能 ， 提高 检查 精度 和效 率 。
低等方面。同时， 也对空间分割法下的各类算法进行 了分析。最后介绍 了两种新趋势下的混合碰撞检测法进行 了归纳研 究，
并 总结 了算 法的优 劣 和新 的方 向 。
关键 词 ：碰 撞检 测 ；算法 ；包围盒 ；混 合碰撞 检 测法
中图分类号：Ｔ ３１ Ｐ ９． ９
文献标识码 ：Ａ
文章编号：１０— ５９（ ０１ ７ ０ ３— ３ ０７ ９９ ２１ ）１— ０ ６ ０
ａ ｅ ｔｅ ． ｎｄｎ ｗ ｒｎｄ Ｋｅ ｗ ｏ ｄ ： ｌｉｉｎ ｄ ｔ ｃｉｎ； ｇ ｒｔ ｍ ； ｕ ｄｉｇｂｏ －ｒ ｅＨｙ ｉ ｏ ｌｓｏ ｅｅ ｔｏ ｙ ｒ ｓ Ｃｏ ｌｓｏ ｅｅ ｔｏ Ａｌ ｏ ｈ Ｂｏ ｉ ｎ ｎ ｘ ｔｅ ； ｂｒｄｃ ｌｉｉｎ ｄ ｔ ｃｉｎ
摘 要 ：本 文对碰撞 检 测算 法的 分类进 行 了阐述 ，并 比较 了按 层 次 包围盒 法分 类的 包围盒 Ａ Ｂ 、 包围球 、方 向 包围 ＡＢ
盒 ＯＢ Ｂ、 固定 方 向凸 包的 包围盒 Ｆ Ｈ、时 空 包围盒检 测算 法 （Ｔ Ｂ）的构 造难 度 高低 ，存 储量 大 小和相 交测 试 复杂度 高 Ｄ ＳＢ
一
、
引言
发 现 该方法 的优 点有 ：① 简单 性好 ，构 造难 度低 。只 需分 别计 算
碰 撞检 测在 计算 机 图形 学 ，计 算 机辅 助设 计 ，手术 仿真 ，织 物 体 中各 个元 素顶 点 的ｙ 坐 标 的最 大值和 最 小值 即可 。② 存储 和ｚ 布 仿 真和 生物 学 计算 … 领 域是 ～个 很 核心 的 问题 。面 对不 同领 量 较 小 。 等 存储 一物 体的ＡＢ 只需６ ＡＢ 个浮 点数 。 相交测 试 复杂 度低 。 ③ 域 ，人 们 设计开 发 了很 多算 法 。这些 早期 的 工 程 技 术
Ｃ ｍ ｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏｐ ｔｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅ ａ ｄＡ ｐ ａ ｎ ｉ ｉ
２ １ 年第 １ ０１ ７期
实时碰撞检测算法的探讨与研究
陈 怡 皓
（ 上海 电机 学院电子信 息学院，上 海 ２ １０ ） ０３ ６
况 下较 为有 效 ，但往 往 由于 过于 理论 化而 难 以实现 。 目前 ，对于
两个Ａ Ｂ 相交定义为当且仅当它们在三个坐标轴上的投影区间均 ＡＢ
重叠 。 Ａ Ｂ ＡＢ 间的相 交测 试最 多只 需要６ 比较运 算 。 变 形体 碰撞 次 ④ 适用 度大 。当物 体变形 时 ， 新包 围盒只 需要 ６ 比较运 算 即完成 更 次
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｓ ａ ｃ ｎ
Ｒｅ ｌ ｔｍｅＣｏ ｌ ｉ ｎ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｇ ｒｔ ｍ ａ － ｉ ｌ ｓｏ ｔ ｃ ｉ ｎ Ａｌ ｏ ｉ ｉ ｈ
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低等方面。同时， 也对空间分割法下的各类算法进行 了分析。最后介绍 了两种新趋势下的混合碰撞检测法进行 了归纳研 究，
并 总结 了算 法的优 劣 和新 的方 向 。
关键 词 ：碰 撞检 测 ；算法 ；包围盒 ；混 合碰撞 检 测法
中图分类号：Ｔ ３１ Ｐ ９． ９
文献标识码 ：Ａ
文章编号：１０— ５９（ ０１ ７ ０ ３— ３ ０７ ９９ ２１ ）１— ０ ６ ０
ａ ｅ ｔｅ ． ｎｄｎ ｗ ｒｎｄ Ｋｅ ｗ ｏ ｄ ： ｌｉｉｎ ｄ ｔ ｃｉｎ； ｇ ｒｔ ｍ ； ｕ ｄｉｇｂｏ －ｒ ｅＨｙ ｉ ｏ ｌｓｏ ｅｅ ｔｏ ｙ ｒ ｓ Ｃｏ ｌｓｏ ｅｅ ｔｏ Ａｌ ｏ ｈ Ｂｏ ｉ ｎ ｎ ｘ ｔｅ ； ｂｒｄｃ ｌｉｉｎ ｄ ｔ ｃｉｎ
摘 要 ：本 文对碰撞 检 测算 法的 分类进 行 了阐述 ，并 比较 了按 层 次 包围盒 法分 类的 包围盒 Ａ Ｂ 、 包围球 、方 向 包围 ＡＢ
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引言
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