微觀交通仿真中的碰撞檢測算法研究.pdf

1、碰撞檢測問題在虛擬現(xiàn)實、視景仿真等領域一直是研究的焦點之一。精確的碰撞檢測對提高虛擬環(huán)境的真實性，增強虛擬環(huán)境的沉浸感有著至關(guān)重要的作用，而虛擬環(huán)境自身的復雜性和實時性又對碰撞檢測提出了更高的要求。 本文依托成都市科技攻關(guān)計劃項目“面向交通安全的客運車輛駕駛仿真培訓系統(tǒng)的研發(fā)”，進行了以下幾方面的研究：第一，研究了目前應用比較廣泛的各類碰撞檢測算法，分析了其中的典型算法：空間剖分法和層次包圍盒方法，并總結(jié)了各自的優(yōu)劣及適用條件。

2、第二，分析了開放式場景圖形(Open SceneGraph，簡稱OSG)、開放式動態(tài)仿真引擎(Open Dynamic Engine，簡稱ODE)的主要框架，重點研究了提取OSG模型數(shù)據(jù)構(gòu)造相應ODE碰撞幾何體的問題，總結(jié)出了二者結(jié)合使用的方法。第三，針對微觀交通仿真環(huán)境中三維場景的精細度高、場景復雜、動態(tài)對象多，包含的幾何對象數(shù)量龐大等特點，本文采用了場景渲染和碰撞檢測分開的機制，對于場景模型的管理及渲染，用OSG來實現(xiàn)，對于場景模型

3、間的碰撞檢測則構(gòu)建對應的ODE碰撞幾何體對象，然后利用ODE中的碰撞檢測引擎實現(xiàn)物體間的碰撞檢測及其簡單響應。這樣的分工合作的結(jié)果是場景運行流暢、碰撞檢測精確，并且實現(xiàn)了基本的碰撞響應。 運行結(jié)果表明，本文提出的碰撞檢測方法能提高了復雜對象之間的碰撞檢測的精度，同時碰撞檢測速度也達到了系統(tǒng)要求。因為方法的實現(xiàn)堅持以開放源代碼的開發(fā)包為基礎，大大降低了軟件成本，有利于推廣。另外本文提出的OSG和ODE結(jié)合建立物理學模型并實現(xiàn)碰撞檢