水中机器鱼仿真系统中的伪3D绘制

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ＣＨＥＮＸｉａｏ，ＬＩＳｈｕ—ｑｉｎ，ＸＩＥＧｕａｎｇ—ｍｉｎｇ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ）
ｐｒｏｖｅｄｍｅｈｏｔｄｉｎｒｅａｌｉｚｉｎｇ３Ｄｅｆｅｃｔｃａｎｐｏｖｒｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｏｒｆｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｗａｔｅｒｍａｃｈｉｎｅｉｆｓｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｒｏｂｏｉｆｓｈ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｍ；３ｒＤｄｙｎａｍｉｃｖｉｓｕａｌｅｆｆｅｃｔ；Ｆｌｅｘｉｂｌｅｍｏｄｅｌ；Ｐｈａｓｅｓｈｉｔｆ
ｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓａｎｄ３Ｄｄｙｎａｍｉｃｖｉｓｕａｌｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅ２Ｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｆｔｏｒｍ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅ２Ｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｆｔｏｍｒａｄｏｐｔｅｄｂｙｏｂｒｏｉｆｓｈｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｉｄｅａｓｏｆｄｒａｉｎｗｇｌｆｅｘｉｂｌｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅ
第３０卷第４期
文章编号：１００６— ９３４８（２０１３）０４—０３３９— ０５
计Leabharlann Baidu
算
机
仿
真
２０１３年４月
水中机器鱼仿真系统中的伪３Ｄ绘制
一
陈晓，李淑琴，谢广明
（１．北京信息科技大学计算机学院，北京１００１０１；
Ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｐｌａｆｔｏｍｒｂｅｆｏｒｅｗａｓｒｅｓｏｌｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｂｉｒｄｇｅｓｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｌａｙｅｒｏｒｆｔｈｅｒｏｂｏｉｆｓｈｓｉｍｕ — ｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆ“ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ”ｉｎｉｆｓｈｃｏｌｌｉｓｉｏｎｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｉｍ—
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｏｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ，ｉｔｉｓｄｉｆｉｆｃｕｌｔｔｏｄｒａｗｏｂｊｅｃｔｗｉｔｈｃｏｌｌｉ－
ｉｆｓｈ ’ Ｓｊｏｉｎｔａｎｄｃａｕｄａｌｐｈａｓｅｓｈｉｔｆ．ＴｈｅｎｂｙａｐｐｌｙｉｎｇＧＤＩ＋ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｃｏｌｌｉｓｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅＲｉｇｉｄ
２．北京大学工学院，北京１００８７１）
摘要：关于水中机器鱼仿真系统设计问题，在二维仿真平台上，绘制具有碰撞特性和三维动态视觉效果的物体的技术实现比较难。因此，可结合仿真机器鱼比赛采用的２Ｄ仿真平台，提出鱼体关节的柔性体线建模和尾鳍相位变换等设计思想，采用ＧＤＩ＋技术，修复了平台原有的刚体建模导致的碰撞处理漏洞，为机器鱼仿真搭设了物理层映射到界面层的桥梁，有效减少了鱼体碰撞的穿越现象。实验证明，改进方法在实现三维效果方面可为水中机器鱼仿真系统优化提供支持。关键词：机器鱼；仿真平台；三维动态视觉效果；柔性体线；相位变换
中图分类号：ＴＰ２４２文献标识码：Ｂ
Ｐｓｅｕｄｏ— — ３ＤＤｒａｗｉｎｇｏｆＲｏｂｏｔｉｃＦｉｓｈｅｓｏｎ２ＤＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ＳｙｓｔｅｍｆｏｒＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＢｉｏｎｉｃＲｏｂｏｔｓ