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Abstract：
虚拟装配系统对系统响应的实时性有很高要求。高效准确的碰撞检测对虚拟装配系统的功能实现、提高虚拟环境的真实性和增强虚拟环境的沉浸感有至关重要的作用。 本文通过对虚拟场景中不同的检测情景和检测阶段进行分析，提出了一种面向虚拟装配的快速分层碰撞检测方法。通过采用层次检测的思想，以基于包围盒层次的碰撞检测为基础，引入了感知机制和组件行为机制。该方法基于组件层次和时序进行检测，通过距离、时间、关系和运动趋势等信息快速排除大量非碰撞组件，减少了碰撞检测的层次，同时将机械装配工艺知识融入碰撞检测过程，实现了快速检测。 在碰撞检测过程中，基于包围盒和包围盒树进行粗略和精确的碰撞检测，将固定方向凸包思想应用于系统的碰撞检测当中，并与两种成熟的包围盒算法作了性能比较与分析，得出实验数据与结论。 同时，将感知机制应用于碰撞检测后期，通过简单的感知检测避免了在大场景中遍历每一个模型，而使其只涉及与当前组件在同一深度上，并且在它的运动趋势范围内的模型，从而达到快速检测的目的。当组件到达或即将到达装配位置时进行复杂感知过程，通过进行装配特征匹配和约束感知，以及参数检查等操作将机械装配工艺知识融入到碰撞检测过程中。 本文在方法中引入组件行为机制，通过在虚拟装配过程中动态的进行中间组件构造、提取下层组件的属性信息和约束信息，形成拥有独立属性数据的中间组件。将中间组件作为整体或一个复合对象参加碰撞检测，以减少检测层次，提高了整个碰撞检测过程的效率。 最后介绍了快速分层碰撞检测方法在虚拟装配系统中的应用，实践证明该方法是有效的和实用的，能够满足虚拟装配对碰撞检测性能的要求。
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Basic Info ：
Degree： 工学硕士
Mentor： 张建民
Year： 2004
Language： Chinese
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