一种动态碰撞检测的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动态碰撞检测的方法及装置，涉及虚拟现实技术辅助产品设计分析技术领域，其方法利用胶囊体模型简化碰撞检测计算，利用人体可达区域胶囊体快速剔除大量维修对象，并考虑维修人员与维修对象的相对瞬时速度，对维修对象进行切片化处理并构建切片空间内部维修对象的胶囊体群，形成基于瞬时速度的胶囊体空间，进行下一时刻维修人员肢体胶囊体与维修对象胶囊体空间中胶囊体群的碰撞检测计算，进而判断维修人员与维修对象的碰撞情况。本发明专利技术提高了仿真中交互的响应速度和精度，最终提高了虚拟维修仿真拟真度，提升仿真效果。

【技术实现步骤摘要】
一种动态碰撞检测的方法及装置
本专利技术涉及虚拟现实技术辅助产品设计分析
，特别涉及一种动态碰撞检测的方法及装置。
技术介绍
虚拟维修是指运用虚拟现实技术和计算机仿真技术，建立一个包含装备虚拟样机、维修人员、维修工具、维修设备等信息的虚拟环境，并在该环境下模拟产品的维修过程，对设备的故障进行分析和维修预处理，模拟拆卸过程，预估维修作业的时间，制定设备部件拆卸的顺序和预估维修费用等，对产品维修性方面，如维修过程中的可视性、零部件可达性以及零部件的拆装操作性进行分析研究，从而及早发现产品维修性设计中的缺陷并提出改进。所以，虚拟维修技术将有关产品维修性方面的潜在问题在设计阶段的早期就予以发现并辅助解决，可显著缩短产品维修性设计时间，降低因维修事前决策不当等造成的生产中断和费用损失。碰撞检测，也称为干涉检测或者接触检测，是基于现实生活中一个普遍存在的事实：两个不可穿透的对象不能共享相同的空间区域，而出现的技术。碰撞检测作为虚拟现实系统中的一个关键组成部分，主要的任务是判断物体模型之间、模型与场景之间是否发生了碰撞以及给出碰撞位置、穿刺深度等信息。在虚拟维修仿真中，碰撞检测处理物体之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态碰撞检测的方法，其特征在于，包括：通过分别对维修人员各肢节及多个维修对象进行虚拟胶囊化处理，得到多个虚拟维修人员肢节胶囊体和多个虚拟维修对象胶囊体；通过对所述多个虚拟维修人员肢节胶囊体和多个虚拟维修对象胶囊体进行虚拟碰撞检测，得到虚拟维修人员肢节胶囊体与虚拟维修对象胶囊体间的虚拟碰撞状态；根据所述虚拟碰撞状态，确定所述虚拟维修人员肢节胶囊体与所述虚拟维修对象胶囊体的碰撞空间；利用所述碰撞空间对每个虚拟维修对象胶囊体进行切片处理，将所述碰撞空间内的每个虚拟维修对象胶囊体的切片部分作为维修对象部分；通过对所有的维修对象部分虚拟胶囊化处理，形成维修对象虚拟胶囊群；将所述虚拟维修人员肢节胶囊体...

【技术特征摘要】
1.一种动态碰撞检测的方法，其特征在于，包括：通过分别对维修人员各肢节及多个维修对象进行虚拟胶囊化处理，得到多个虚拟维修人员肢节胶囊体和多个虚拟维修对象胶囊体；通过对所述多个虚拟维修人员肢节胶囊体和多个虚拟维修对象胶囊体进行虚拟碰撞检测，得到虚拟维修人员肢节胶囊体与虚拟维修对象胶囊体间的虚拟碰撞状态；根据所述虚拟碰撞状态，确定所述虚拟维修人员肢节胶囊体与所述虚拟维修对象胶囊体的碰撞空间；利用所述碰撞空间对每个虚拟维修对象胶囊体进行切片处理，将所述碰撞空间内的每个虚拟维修对象胶囊体的切片部分作为维修对象部分；通过对所有的维修对象部分虚拟胶囊化处理，形成维修对象虚拟胶囊群；将所述虚拟维修人员肢节胶囊体和维修对象虚拟胶囊群进行虚拟碰撞检测，得到虚拟维修人员肢节胶囊体与维修对象虚拟胶囊群的动态碰撞结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述多个虚拟维修人员肢节胶囊体和多个虚拟维修对象胶囊体进行虚拟碰撞检测之前，还包括：通过对维修人员各肢节可达空间进行胶囊化处理，得到多个虚拟维修人员肢节可达空间胶囊体；通过遍历所有虚拟维修对象胶囊体，判断是否存在全部处于或部分处于所述虚拟维修人员肢节可达空间胶囊体内的一个或多个虚拟维修对象胶囊体，并将其作为待检测虚拟维修对象胶囊体；若判断存在全部处于或部分处于所述虚拟维修人员可达空间胶囊体内的待检测虚拟维修对象胶囊体，则对所述虚拟维修人员肢节胶囊体和待检测虚拟维修对象胶囊体进行虚拟碰撞检测。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过对所述虚拟维修人员肢节胶囊体和多个虚拟维修对象胶囊体进行虚拟碰撞检测，得到虚拟维修人员肢节胶囊体与虚拟维修对象胶囊体间的虚拟碰撞状态包括：通过遍历所有虚拟维修人员肢节胶囊体，判断是否存在与所述待检测虚拟维修对象胶囊体发生碰撞的一个或多个虚拟维修人员肢节胶囊体，并将其作为待检测虚拟维修人员肢节胶囊体；若判断存在与所述待检测虚拟维修对象胶囊体发生碰撞的待检测虚拟维修人员肢节胶囊体，则获取待检测虚拟维修人员肢节胶囊体与待检测虚拟维修对象胶囊体间的虚拟碰撞状态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟碰撞状态包括所述待检测虚拟维修人员肢节胶囊体的瞬时速度和所述待检测虚拟维修对象胶囊体上的虚拟碰撞点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚拟碰撞状态，确定所述虚拟维修人员肢节胶囊体与所述多个虚拟维修对象胶囊体的碰撞空间包括：根据所述虚拟维修人员肢节胶囊体的瞬时速度和所述虚拟维修对象胶囊体上的虚拟碰撞点，计算下一次虚拟碰撞时所述虚拟碰撞点的位移，并根据所述位移，得到虚拟碰撞点的虚拟位移碰撞点；根据所述虚拟维修人员肢节胶囊体的瞬时速度，构建过所述虚拟碰撞点且垂直于所述瞬时速度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿杰，吕川，贺智艺，彭旭，王冉冉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，中国人民解放军九二七五五部队，
类型：发明
国别省市：北京,11