【技术实现步骤摘要】
一种基于时空相关跟踪策略的碰撞实时检测方法
本专利技术属于虚拟现实和三维仿真
，具体涉及一种基于时空相关跟踪策略的碰撞实时检测方法。
技术介绍
在虚拟装配环境中，当两个零件发生接触时，它们应能按设计的关系进行装配，而不应发生一个零件穿入另一零件的现象。要做到这一点，必须能够实时、精确的判断虚拟物体间是否发生碰撞。此外，由于基于面片表示法的模型在虚拟拆装时会产生干涉碰撞，因此需要同时对实际发生干涉的区域，根据零部件之间的几何约束配合关系，对该区域内的干涉碰撞进行剔除，使虚拟的装配与拆卸过程得以正常进行。在虚拟现实系统应用中，碰撞检测是一个最为基本而且非常重要的组成部分。参与者不仅要能从视觉上如实地看到虚拟环境中的虚拟对象以及它们的表现，而且能身临其境地与它们发生各种交互，这就首先要求虚拟环境中的固体对象是不可穿透的，当参与者接触到对象并进行拉、推、抓、取等操作时，能真实地感觉到碰撞的存在并实时做出相应的反应。另外，虚拟环境中的虚拟物体是在不断的运动着的，当它们碰撞时，应表现出与真实世界相同或相似的物理现象，这都要求虚拟现实系统能进行实时的碰撞检测。但目前多数基...
【技术保护点】
1.一种基于时空相关跟踪策略的碰撞实时检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、确定装配物体与基准物体发生干涉的区域：利用计算机建立装配物体M与基准物体N之间的装配关系，确定装配物体M与基准物体N发生干涉的区域的起始位置a和最终位置b；以基准物体N的局部坐标系为基准坐标系，在基准坐标系中确定起始位置a的坐标为(ax,ay,az)，起始位置a的方位角为(aα,aβ,aγ)，aα为ax和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系x轴之间的夹角，aβ为ay和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系y轴之间的夹角，aγ为az和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系z轴之间的夹角，则起始位置a的位姿向量
【技术特征摘要】
1.一种基于时空相关跟踪策略的碰撞实时检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、确定装配物体与基准物体发生干涉的区域：利用计算机建立装配物体M与基准物体N之间的装配关系，确定装配物体M与基准物体N发生干涉的区域的起始位置a和最终位置b；以基准物体N的局部坐标系为基准坐标系，在基准坐标系中确定起始位置a的坐标为(ax,ay,az)，起始位置a的方位角为(aα,aβ,aγ)，aα为ax和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系x轴之间的夹角，aβ为ay和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系y轴之间的夹角，aγ为az和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系z轴之间的夹角，则起始位置a的位姿向量最终位置b的坐标为(bx,by,bz)，最终位置b的方位角为(bα,bβ,bγ)，bα为bx和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系x轴之间的夹角，bβ为by和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系y轴之间的夹角，bγ为bz和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系z轴之间的夹角，则最终位置b的位姿向量基准物体N的坐标为(nx,ny,nz)，方位角为(nα,nβ,nγ)，nα为nx和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系x轴之间的夹角，nβ为ny和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系y轴之间的夹角，nγ为nz和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系z轴之间的夹角，则基准物体N的位姿向量装配物体M在基准坐标系中的坐标为(cx,cy,cz)，方位角为(cα,cβ,cγ)，cα为cx和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系x轴之间的夹角，cβ为cy和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系y轴之间的夹角，cγ为cz和基准坐标系原点之间的连线与基准坐标系z轴之间的夹角，则装配物体M的位姿向量步骤二、根据公式计算装配物体M在装配过程中的非约束项变化向量其中，为中间向量且为取反运算，为装配物体M在装配过程中的运动约束向量且为装配物体M在最终位置b处的位置约束向量且·|·为去卷积运算；步骤三、根据公式计算装配物体M在装配过程中的装配方向向量且其中，为位姿变化向量的单位化向量且*为卷积运算符合；步骤四、根据公式计算装配物体M在装配过程中相对于的约束项变化向量其中，为装配物体M在装配过程中的装配方向向量的单位化向量；步骤五、判断装配...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，蔡艳平，崔智高，李爱华，汪波，苏延召，李庆辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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