aabb碰撞检测算法
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游戏开发中经常用到的算法详解作为游戏开发人员,算法是我们必须掌握的技能之一。
无论是小型独立游戏还是大型 AAA 游戏,算法都扮演了至关重要的角色。
在这篇文章中,我将为大家详细介绍游戏开发中经常用到的算法,帮助大家深入掌握游戏开发的核心技术。
一、碰撞检测算法碰撞检测算法是游戏开发中常用的一种算法,它可以判断两个物体是否相互接触。
在游戏中,我们需要不断地检测物体之间的碰撞,以保证游戏场景的正常运作。
最常用的碰撞检测算法包括了 AABB 碰撞检测算法、圆形碰撞检测算法、多边形碰撞检测算法等。
其中,AABB 碰撞检测算法是最简单的一种算法,它通过对物体的包围盒进行检测来判断物体是否相互接触。
如果两个物体的包围盒相交,那么这两个物体就存在碰撞。
圆形碰撞检测算法则是通过计算两个圆心之间的距离来判断两个圆形是否相交。
多边形碰撞检测算法则是通过计算两个多边形边之间的相对位置来判断两个多边形是否相交。
二、路径搜索算法路径搜索算法是游戏中常用的一种算法,它可以帮助我们找到两个地点之间最短的路径。
在游戏中,我们经常需要让角色沿着特定的路径移动,这时就需要使用到路径搜索算法。
最常用的路径搜索算法包括了 A* 算法、Dijkstra 算法等。
其中,A* 算法比较常用,它采用启发式函数来估算当前节点到目标节点的距离,以此来选择下一个要遍历的节点。
三、随机数生成算法在游戏开发中,我们经常需要生成随机数来实现一些功能,比如道具掉落、怪物生成、随机地图等。
随机数生成算法是这种情况下必不可少的。
目前常用的随机数生成算法包括了 Linear Congruential Generator(线性同余法)、Mersenne Twister 等。
其中,Mersenne Twister 算法是目前被广泛使用和认可的一种算法,它有着优秀的随机性和均匀性。
同时,需要注意的是,在游戏中使用随机数时,我们需要遵循一定的规则,以保证游戏的可玩性和公平性。
基于包围盒的碰撞检测算法综述基于包围盒的碰撞检测算法是一种常用的计算机图形学算法,用于检测两个或多个物体是否相交或碰撞。
该算法的核心思想是将物体用一个简单的几何形状(如矩形、球体等)包围起来,然后检测这些包围盒之间是否相交,从而判断物体是否相交或碰撞。
包围盒的种类有很多,常见的有矩形包围盒、球形包围盒、轴对齐包围盒(AABB)等。
其中,AABB是最常用的一种包围盒,因为它简单易实现,且能够有效地减少计算量。
基于包围盒的碰撞检测算法主要分为两类:静态碰撞检测和动态碰撞检测。
静态碰撞检测用于检测两个或多个静止的物体是否相交或碰撞,而动态碰撞检测则用于检测两个或多个运动中的物体是否相交或碰撞。
静态碰撞检测算法主要有以下几种:1. 基于分离轴定理的碰撞检测算法:该算法通过检测两个物体之间是否存在分离轴来判断它们是否相交或碰撞。
2. 基于八叉树的碰撞检测算法:该算法将场景划分为一个个小的八叉树节点,然后检测每个节点与其他节点之间的碰撞情况。
3. 基于网格的碰撞检测算法:该算法将物体划分为一个个小的网格,然后检测每个网格与其他网格之间的碰撞情况。
动态碰撞检测算法主要有以下几种:1. 基于时间切片的碰撞检测算法:该算法将物体的运动轨迹分为多个时间片段,然后检测每个时间片段内的碰撞情况。
2. 基于连续碰撞检测的碰撞检测算法:该算法通过检测物体在运动过程中的连续碰撞情况来判断它们是否相交或碰撞。
3. 基于快速包围球的碰撞检测算法:该算法将物体用一个快速包围球包围起来,然后检测快速包围球之间的碰撞情况。
总的来说,基于包围盒的碰撞检测算法是一种简单有效的算法,能够广泛应用于计算机图形学、游戏开发等领域。
不同的算法适用于不同的场景和需求,开发者可以根据具体情况选择合适的算法来实现碰撞检测功能。
ue4常用算法UE4常用算法一、简介UE4(Unreal Engine 4)是一款强大的游戏开发引擎,广泛应用于游戏开发、虚拟现实和增强现实等领域。
在UE4的开发过程中,使用一些常用算法可以帮助开发者更高效地实现各种功能。
本文将介绍UE4常用的几种算法及其应用。
二、碰撞检测算法1. AABB碰撞检测算法AABB(Axis-Aligned Bounding Box)是一种常用的碰撞检测算法,它适用于多种场景,如物体与物体之间的碰撞检测、射线与物体的相交检测等。
在UE4中,使用AABB碰撞检测算法可以实现游戏中的物体碰撞效果。
2. OBB碰撞检测算法OBB(Oriented Bounding Box)是一种基于物体自身旋转的碰撞检测算法。
与AABB碰撞检测算法不同的是,OBB碰撞检测算法可以处理旋转的物体,使得碰撞检测更加准确。
在UE4中,使用OBB碰撞检测算法可以实现更加真实的碰撞效果。
三、寻路算法1. A*算法A*(A-Star)算法是一种常用的寻路算法,它可以在一个给定的地图上找到两个给定点之间的最短路径。
在UE4中,使用A*算法可以帮助开发者实现游戏中的自动寻路功能,例如NPC角色的移动、敌人的追击等。
四、光照计算算法1. 光线追踪算法光线追踪算法是一种用于模拟光照效果的算法,它通过模拟光线从光源出发并在场景中反射、折射等过程,计算出最终的光照效果。
在UE4中,使用光线追踪算法可以实现逼真的光照效果,使游戏画面更加真实。
五、粒子系统算法1. 引力模拟算法引力模拟算法是一种常用的粒子系统算法,它通过模拟物体之间的引力作用来实现粒子的运动效果。
在UE4中,使用引力模拟算法可以实现粒子的自然下落、旋转等效果,使游戏中的粒子效果更加逼真。
六、物理模拟算法1. 刚体碰撞算法刚体碰撞算法是一种用于模拟物体之间碰撞效果的算法,它可以计算出物体之间的碰撞力、反弹效果等。
在UE4中,使用刚体碰撞算法可以实现物体之间的真实碰撞效果,使游戏中的物体行为更加真实。
obb 和 aabb 包围算法
OBB(Oriented Bounding Box)和AABB(Axis-Aligned Bounding Box)是两种常见的包围盒算法,用于在计算机图形学、碰撞检测和物体包围盒等领域中进行物体的包围和碰撞检测。
首先,我们来看AABB包围盒算法。
AABB是一种与坐标轴平行的包围盒,也就是说,AABB的边界框与坐标轴平行,因此在AABB 中,任何一对相对的面都是平行的。
AABB可以用一个最小点和一个最大点来表示一个矩形,这使得AABB在碰撞检测和物体包围盒计算中非常高效。
AABB的碰撞检测通常是通过比较两个AABB的最大和最小点来进行的,如果两个AABB在任何一个轴上都不相交,那么它们就不相交。
接下来是OBB包围盒算法。
与AABB不同,OBB是一种朝向包围盒,也就是说,OBB的边界框可以沿着任意方向旋转。
这使得OBB 可以更准确地包围物体,但也增加了计算的复杂性。
OBB通常由一个中心点、三个轴向量和三个半边长来表示,这使得OBB可以更灵活地适应物体的形状。
在碰撞检测中,OBB通常需要进行更复杂的计算,例如射线与OBB的相交性检测等。
总的来说,AABB适用于对齐的物体,计算简单高效,适合于快速的碰撞检测和包围盒计算;而OBB适用于非对齐的物体,能够更准确地包围物体,但计算复杂度较高。
在实际应用中,根据具体的需求和场景,可以选择合适的包围盒算法来进行碰撞检测和物体包围盒计算。
碰撞检测算法范文碰撞检测算法是计算机图形学中的一个重要问题,它用于检测两个或多个物体是否发生碰撞。
在游戏开发、虚拟现实、物理仿真等领域中都有广泛的应用。
这个问题可以通过多种算法来解决,下面将介绍几种常用的碰撞检测算法。
1.矩形边界框碰撞检测算法(AABB碰撞检测算法):矩形边界框是一种简单的表示物体边界的方式。
这个算法利用矩形边界框的位置和尺寸信息来判断两个物体是否相交。
如果两个矩形边界框相交,那么可以认为物体发生了碰撞。
这个算法的时间复杂度较低,适用于处理大量物体,但是对于复杂形状的物体可能存在误判。
2.圆形碰撞检测算法:圆形碰撞检测算法适用于处理圆形物体之间的碰撞。
它利用圆心之间的距离与两个圆的半径之和进行比较,如果距离小于或等于半径和,则认为两个圆发生了碰撞。
这个算法较为简单,但是只适用于处理圆形物体。
3.分离轴定理(SAT碰撞检测算法):分离轴定理是一种用于判断多边形之间是否发生碰撞的算法。
它基于一个原理:如果两个多边形没有共用的分离轴,则它们一定发生了碰撞。
分离轴定理需要判断多个分离轴是否存在,对于复杂形状的物体,计算量较大。
4.基于包围体的碰撞检测算法:基于包围体的碰撞检测算法是一种将物体用较简单的几何形状包围起来,然后对包围体进行碰撞检测的方法。
常见的包围体形状有球体、盒子、球树等。
这种算法可以大大减少需要进行精确碰撞检测的物体数量,以提高性能。
5.网格碰撞检测算法:网格碰撞检测算法适用于处理三维物体之间的碰撞。
它将物体分解为离散的小三角形网格,然后通过对网格之间的关系进行遍历检测碰撞。
这个算法对于复杂的三维物体具有较高的准确性,但是计算量较大。
综上所述,碰撞检测算法在计算机图形学中是一个非常重要且复杂的问题。
不同的算法适用于不同的场景和物体形状,开发人员需要根据具体需求选择合适的算法。
同时,随着计算机硬件的不断升级和算法的不断改进,碰撞检测算法也在不断发展,相信未来会出现更加高效和准确的算法来解决这个问题。
碰撞检测算法研究摘要:实时碰撞检测是机器人、动画仿真、虚拟现实等领域中一个非常关键的问题,其基本任务是确定两个或多个物体彼此之间是否发生接触或穿透。
尤其是随着3D游戏日渐盛行,物体之间的干涉和碰撞检测得到广泛的研究,碰撞检测技术所面临的问题也日益突出,具有很重要的意义。
主要对一些碰撞检测算法作出全面了解、透彻分析。
关键词:碰撞检测;层次包围体;空间剖析1 碰撞检测技术概述碰撞检测(Collision Detection,CD)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。
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。
碰撞检测算法一般可以分为两步:一是初步检测阶段:也就是将大多数明显的不相交的物体进行快速的排除;另一个是详细检测阶段(也可以称为精确检测阶段)。
一些算法将详细检测阶段详细的划分为两个阶段:①逐步求精,在初步检测的基础上进一步继续将检测的范围缩小;②精确求交,在“逐步求精”的基础上,对所建的模型进行相交测试,详细的测试出潜在的相交区域。
二是由于现实工程中的需要,碰撞检测算法得到了很好的发展和创新,因此产生了很多碰撞检测算法如图1所示。
碰撞检测算法大体上可以分为基于物体空间的碰撞检测算法和基于图像空间的碰撞检测算法。
在基于物体空间的碰撞检测算法中又分为采用一般表示模型的碰撞检测算法和采用空间结构碰撞检测算法。
采用采用空间结构碰撞检测算法包括空间剖析法和层次包围体法。
这里将主要介绍空间结构碰撞检测算法。
层次包围盒法:直接对两个物体对象的几何体执行碰撞测试,其计算过程代价过于高昂,尤其是当物体包含许多个多边形的时候。
为了减少计算消耗,在几何相交测试之前,通常先执行物体的包围体测试。
层次包围盒方法的基本思想是用一个简单的包围盒将复杂不规则的几何对象围住,当两个对象作碰撞检测时,如果对象的包围盒不相交,则对象肯定不相交。
碰撞检测算法在游戏开发中的实现方法在游戏开发中,碰撞检测是一个非常重要的环节。
它负责检测游戏中的物体是否发生碰撞以及如何处理这种碰撞。
一种常用的碰撞检测算法是基于物体的边界框(Bounding Box)的碰撞检测算法。
边界框是一个简单的矩形或包围框,它完全包围了物体。
利用边界框,我们可以通过简单的矩形碰撞检测算法来判断两个物体是否相交。
这种算法的优势在于它的简单性和高效性。
下面我将介绍一些常见的碰撞检测算法。
1. AABB碰撞检测算法(Axis-Aligned Bounding Box)AABB碰撞检测算法是一种简单而高效的算法。
它基于矩形的边界框判断两个物体是否相交。
首先,需要获取两个物体的边界框,并判断两个边界框在X轴和Y轴上是否有重叠。
如果两个边界框在X轴上有重叠且在Y轴上也有重叠,那么可以判断这两个物体发生了碰撞。
2. OBB碰撞检测算法(Oriented Bounding Box)OBB碰撞检测算法是一种更为复杂的算法。
与AABB不同的是,OBB算法中的边界框可以是任意旋转的矩形。
OBB算法通过计算两个物体的边界框的碰撞轴来判断它们是否相交。
如果两个物体在每个碰撞轴上都有重叠区域,那么可以判断这两个物体发生了碰撞。
3. 圆形碰撞检测算法(Circle Collision Detection)圆形碰撞检测算法适用于游戏中的圆形物体。
对于两个圆形物体,我们可以通过计算它们的半径之和与它们的距离之差来判断是否发生了碰撞。
如果两个圆形物体的距离小于它们的半径之和,那么可以判断这两个物体发生了碰撞。
除了以上算法,还有一些更为复杂的碰撞检测算法,如分离轴定理(Separating Axis Theorem)和凸包碰撞检测算法(Convex Hull Collison Detection)。
这些算法更适用于处理具有复杂形状的物体的碰撞检测。
在实现碰撞检测算法时,可以利用游戏引擎的物理引擎来简化工作。
基于两层体素模型的碰撞检测算法作者:陈骞来源:《电脑知识与技术》2020年第17期摘要:碰撞检测是布尔运算中的关键步骤。
针对现有的大尺度三角网格模型的布尔运算时间效率不足的问题,提出一种基于两层体素模型的碰撞检测算法,以求提高两个静置模型在布尔运算场景中碰撞检测的速度。
在算法中,首先利用AABB包围盒算法确定模型的相交区域,然后在相交区域内构建起两级体素模型,检测出发生碰撞的体素后,将体素中所对应的三角面两两进行求交测试,最终以两个三角网格模型的交线集合作为碰撞检测算法的结果。
经过多组表面复杂的模型测试,比VTK中的算法时间效率平均提高了90%。
关键词:碰撞检测; 体素模型; 体素化; 布尔运算; AABB包围盒中图分类号:TP391 ; ; ; ; 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2020)17-0010-04Abstract: Collision detection is a key step in the process of Boolean operations. To solve the problem of insufficient Boolean operation time efficiency of large-scale triangular mesh model, a collision detection algorithm based on a two-layer voxel model is proposed to improve the efficiency of Boolean operation. The algorithm has three stages, first use the axis-aligned bounding box determine the area of the voxel model, and then construct a two-level voxel model within the intersection area. After detecting the colliding voxel, the corresponding triangles in the voxel are carried out in pairs. For the intersection test, the intersection set of two triangular mesh models is finally used as the result of the collision detection algorithm. After multiple sets of complex triangular mesh tests, the time of this algorithm is increased by 80% on average compared to VTK.Key words: collision detection; voxel model; voxelization; boolean operation; AABB box1 引言三角網格模型的布尔运算是计算机图形学领域的一个经典问题。
粒子aabb计算粒子是计算机图形学中的重要概念之一,而在粒子模拟中,aabb 计算是非常常见的操作。
aabb,即轴对齐包围盒,是一种简单且高效的碰撞检测方式,其计算方法也比较简单。
首先,我们需要了解什么是aabb。
aabb是一种包含物体的最小矩形盒子,其边缘与坐标轴平行,因此被称为轴对齐包围盒。
aabb 通常用于碰撞检测、物体剔除等操作中。
在粒子模拟中,aabb计算通常是指计算粒子的包围盒。
假设我们有一个粒子系统,其中包含n个粒子,每个粒子的位置由一个3D 向量表示。
我们需要计算这n个粒子所构成的aabb。
计算aabb的方法比较简单,只需要遍历所有粒子,并记录粒子的最小和最大x、y、z坐标即可。
具体实现可以使用以下伪代码: minX = maxX = 粒子[0].xminY = maxY = 粒子[0].yminZ = maxZ = 粒子[0].zfor i in range(n):if 粒子[i].x < minX:minX = 粒子[i].xif 粒子[i].x > maxX:maxX = 粒子[i].xif 粒子[i].y < minY:minY = 粒子[i].yif 粒子[i].y > maxY:maxY = 粒子[i].yif 粒子[i].z < minZ:minZ = 粒子[i].zif 粒子[i].z > maxZ:maxZ = 粒子[i].zaabb = [(minX, minY, minZ), (maxX, maxY, maxZ)] 计算出aabb后,我们就可以使用它来进行碰撞检测、物体剔除等操作了。
例如,我们可以将场景中的物体也计算出其aabb,然后判断是否与粒子系统的aabb相交,如果不相交就可以忽略与该粒子系统相关的计算。
总之,aabb计算是粒子模拟中非常重要的操作之一,其计算方法简单高效,可以极大地提高计算效率和粒子系统的表现。
游戏碰撞测试总结游戏碰撞检测总结(VER 1.0)0.从BSP算法说起(不重要,可跳过)它的本质是⼆叉树,也就是⽤⼀个⾯把空间分割成两部分,分割出的空间则继续⽤⾯分割,以此类推,直到到达特定递归深度,或者空间中不再有物体或只剩下⼀个物体(得到凸包/凸多⾯体)。
最终,叶结点对应场景中的物体,内部结点存储分割⾯。
物体被“收纳”到各个包围盒中。
⽤于游戏中的场景管理,尤其是室内场景的管理。
对于⼤的游戏场景,⾸先对物体建⽴包围体结构,然后以包围体为单位建⽴场景的BSP 树,⽤以加速BSP树的构建。
从剖分⾯的选择上看,BSP树的类型有3种,⼀是均匀剖分,⼆是平⾏坐标轴剖分,三是任意平⾯剖分。
室内场景中通常选择平⾏坐标轴的剖分,因为墙壁是完美的剖分⾯。
BSP树的遍历是使⽤BSP的⼀个基本技术。
碰撞检测本质上减少了树的遍历或搜索。
这种⽅法很有⽤因为它能在早期排除⼤量的多边形,所以在最后我们仅仅是对少数⾯进⾏碰撞检测。
正如我前⾯所说的,⽤找出两个物体间的分隔⾯的⽅法适合于判断两个物体是否相交。
如果分隔⾯存在,就没有发⽣碰撞。
因此我们递归地遍历world树并判断分割⾯是否和包围球或包围盒相交。
我们还可以通过检测每⼀个物体的多边形来提⾼精确度。
进⾏这种检测最简单的⼀个⽅法是测试看看物体的所有部分是否都在分割⾯的⼀侧。
这种运算真的很简单,我们⽤迪卡尔平⾯等式 ax + by + cz + d = 0 去判断点位于平⾯的哪⼀侧。
如果满⾜等式,点在平⾯上;如果ax + by + cz + d > 0那么点在平⾯的正⾯;如果ax + by + cz + d < 0点在平⾯的背⾯。
BSP除⽤于碰撞检测外,还可以确定物体的遮挡关系,可视化处理。
⽼技术了暂时了解即可1.包围盒以及AABB树算法(AABB和OBB包围盒)1.1.1包围盒包围盒算法是⼀种求解离散点集最优包围空间的⽅法。
基本思想是⽤体积稍⼤且特性简单的⼏何体(称为包围盒)来近似地代替复杂的⼏何对象。
OpenSceneGraph(OSG)是一个用于创建开放三维图形应用程序的强大库。
在OSG中,碰撞检测是一个重要的功能,它可以帮助开发者创建更加真实和交互性更强的场景。
下面将介绍OSG中碰撞检测的基本原理。
OSG的碰撞检测主要依赖于两种方法:基于AABB(Axis-Aligned Bounding Box,轴对齐包围盒)的检测和基于形状的检测。
1. 基于AABB的检测:首先,对于场景中的每个物体,都会计算其AABB。
AABB是一个包围物体的大盒子,用于描述物体的形状和位置。
然后,使用一种称为八叉树(Octree)的数据结构对场景进行层次划分,使得在检测过程中能够更高效地遍历空间。
每当检测到一个碰撞,就根据碰撞位置与AABB的关系进行层次划分,使得碰撞检测能够在最短的时间内完成。
2. 基于形状的检测:除了使用AABB进行碰撞检测,OSG还支持基于形状的碰撞检测算法。
这种方法通常使用一个碰撞形状(如球形或锥形)来描述物体之间的碰撞特性,然后使用某种优化算法(如反向包围盒法)来减少碰撞检测的计算量。
当两个物体发生碰撞时,OSG将通过判断物体表面的点是否落在对方物体的包围盒内来进行判断。
如果是,则认为发生了碰撞。
为了判断这些点是否发生碰撞,OSG提供了API让开发者处理物体的法向量(normal vector),以便在检测到点碰撞时可以区分真实的物理碰撞(例如两辆车相撞)和视觉效果上的碰撞(例如墙壁和气球)。
此外,OSG还支持多种碰撞响应方式,如刚体动力学模拟、软体碰撞响应等。
这些响应方式可以根据实际需求进行选择和配置,以实现更加真实和灵活的碰撞效果。
总的来说,OSG的碰撞检测原理主要基于AABB和形状的层次划分以及优化算法,通过这些方法可以在大规模场景中高效地进行碰撞检测,从而实现更加真实和交互性更强的场景。
开发者可以通过OSG提供的API和文档来了解更多关于碰撞检测的细节和实现方式。
Android 3D游戏开发技术宝典440由于findMinAndMax方法求出的是物体原始位置情况下包围盒的6个参数,而应用程序运行时物体可能是需要移动的,因此需要有根据物体移动后的位置计算产生新包围盒对象的getCurrAABBBox方法(第38-44行)。
此方法入口参数的Vector3f对象中携带了物体移动后位置的3个坐标分量,用于与原始包围盒的6个参数进行运算产生移动后包围盒的6个参数。
提示将包围盒相关的操作及信息都封装到一个类中有利于代码的重用与维护,读者自己开发项目时也应该注意这一点。
16.1.3 AABB包围盒的碰撞检测前面已经介绍过,求出物体AABB包围盒的目的是为了简化物体运动过程中的碰撞检测计算。
因此,本小节将向读者介绍两个AABB包围盒碰撞检测的策略,其基本原理如图16-2所示。
▲图16-2 AABB包围盒碰撞检测的基本原理从图16-2中可以看出,由于任何一个AABB包围盒的各个面都是平行于坐标平面的,因此判断两个AABB包围盒是否发生碰撞仅需要分别判断3个轴方向的交叠部分大小是否大于设定的阈值,若大于则发生了碰撞,否则没有发生碰撞。
说明合理设置阈值是非常重要的,阈值过小则可能给人的感觉还不应该碰撞时就发生了碰撞,而阈值过大就会产生两个物体视觉上已经交叠很多才检测出碰撞的情况。
了解了AABB包围盒碰撞检测的基本原理后,下面将介绍的是利用AABB包围盒进行碰撞检测的刚体类RigidBody,其代码如下。
代码位置:见随书光盘中源代码/第16章/Sample16_1/com/bn/Sample16_1目录下的RigidBody.java。
1 package com.bn.Sample16_1; //声明包2 import java.util.ArrayList; //引入相关类3 public class RigidBody{4 LoadedObjectVertexNormal renderObject; //加载的物体(渲染者)5 AABBBox collObject; //AABB包围盒(碰撞者)6 boolean isStatic; //是否静止的标志位7 Vector3f currLocation; //物体当前的位置8 Vector3f currV; //物体当前的速度9 final float V_UNIT=0.5f; //检测碰撞的阈值10 ……//此处省略了本类的构造器,读者可以自行查阅随书光盘中的源代码11 ……//此处省略了本类的绘制方法,读者可以自行查阅随书光盘中的源代码12 public void go(ArrayList<RigidBody> al){ //物体移动的方法。
自适应椭球包围盒改进织物碰撞检测方法一、引言简介目前椭球包围盒(AABB)和旋转盒(OBB)算法在物体碰撞检测方面的应用。
同时,介绍当前织物碰撞检测的瓶颈——碰撞检测误差。
二、相关工作概述现有的自适应椭球包围盒碰撞检测方法,包括用于特定行业的标准碰撞检测方法及其优缺点。
三、自适应椭球包围盒改进阐述如何改进自适应椭球包围盒,以降低碰撞检测误差。
这部分内容可以介绍如何通过数据分析和人工智能算法提高检测准确率。
四、织物碰撞检测实验详细介绍实验流程,包括数据采集、封装实验室研究环境、模拟实际工作场景等。
通过实验数据来验证改进后的自适应椭球包围盒算法的效果。
五、结论从实验数据分析证明,改进后的自适应椭球包围盒算法可以有效地提高织物碰撞检测的准确性。
同时,本文提出的算法改进具有实际应用的价值。
列举未来发展的方向并展望其应用前景。
第一章节:引言在现实生活中,人们所接触到的不少物体都存在着不同形状的三维模型。
为了实现程序对这些模型的检测,需确定模型间的相对位置和运动。
如何进行智能化的物体碰撞检测,已成为计算机视觉、计算机图形学和机器人领域的重要研究课题之一。
椭球包围盒(AABB)和旋转盒(OBB)算法是常用的物体碰撞检测方式。
这些算法在对于物体形状简单情况下是较为有效的。
然而,随着各行业的发展,工业产品的形状和复杂度增加,检测精度日益成为瓶颈。
例如,在领域中,传单片机上的织造设备无法进行准确的高速织物碰撞检测,而加工业则无法进行准确的机器人抓取检测。
本论文旨在提出一种改进的自适应椭球包围盒算法,以使得织物碰撞检测更加精准。
该算法依托于数据分析和人工智能算法,实现碰撞检测误差的小幅度下降,从而满足实际生产中对于织物高速碰撞检测的准确性要求。
论文结构如下:第二章对前有关自适应椭球包围盒碰撞检测方法进行概述;第三章详细介绍如何改进自适应椭球包围盒,以降低织物碰撞误差;第四章进行实验验证改进后的自适应椭球包围盒算法的效果;最后一章对于论文进行总结并展望未来的研究方向。
intersectaabb原理intersectaabb 是一种用于判断两个 AABB(Axis-Aligned Bounding Box ,轴对齐的包围盒)是否相交的算法。
AABB 是一个与坐标轴平行的立方体或长方体,可以简单地由一个最小的三维点(minX,minY,minZ)和一个最大的三维点(maxX,maxY,maxZ)来定义。
以下将详细介绍intersectaabb 算法的工作原理。
intersectaabb 算法基于以下概念:如果两个 AABB 相交,那么它们在至少一个轴上的投影会有重叠。
这意味着其 X、Y 和 Z 轴的投影中的最小值不能大于最大值。
因此,我们可以通过比较两个 AABB 在每个轴上的最小和最大值来确定它们是否相交。
算法的具体步骤如下:1. 首先,将第一个 AABB 的最小和最大点分别表示为(minX1,minY1,minZ1)和(maxX1,maxY1,maxZ1)。
将第二个 AABB 的最小和最大点分别表示为(minX2,minY2,minZ2)和(maxX2,maxY2,maxZ2)。
2.然后,使用下面的检查逻辑检查两个AABB在X轴上是否相交:* 如果 maxX1 小于 minX2,则两个 AABB 在 X 轴上没有相交,返回false。
* 如果 minX1 大于 maxX2,则两个 AABB 在 X 轴上没有相交,返回false。
3.接下来,使用类似的方式分别检查两个AABB在Y和Z轴上的相交情况。
4. 如果在每个轴上都存在相交,则返回 true,表示两个 AABB 相交;否则返回 false,表示两个 AABB 不相交。
该算法的应用广泛,特别适用于物体碰撞检测、包围体积剔除(frustum culling)等领域。
物体碰撞检测可以通过判断两个物体的AABB 是否相交来快速排除不会发生碰撞的情况,从而提高运行效率。
包围体积剔除则可以利用 AABB 的属性来排除位于摄像机视野外的物体,从而减少需要渲染的物体数量,提高图形渲染性能。
intersectaabb原理intersectAABB是一个用于判断两个AABB包围盒是否相交的算法。
AABB(A某is-Aligned Bounding Bo某)是指与坐标轴对齐的包围盒,也就是说它的边是与坐标轴平行的。
这种包围盒常用于计算机图形学、碰撞检测等领域。
intersectAABB的原理是通过比较两个AABB包围盒在每个坐标轴上的投影来判断它们是否相交。
投影是指将一个物体在某一坐标轴上的投影长度。
如果两个包围盒在任意一个坐标轴上的投影不重叠,那么它们在三维空间中就不会相交。
具体来说,intersectAABB算法分别比较两个包围盒在X轴、Y轴和Z轴上的投影长度是否重叠。
如果在每个轴上都有重叠,那么说明两个包围盒相交。
如果在任意一个轴上没有重叠,那么说明两个包围盒不相交。
在比较投影长度是否重叠时,可以通过比较包围盒的最大和最小值来判断。
设两个包围盒分别为A和B,其投影长度分别为[Amin, Ama某]和[Bmin, Bma某]。
如果Ama某小于Bmin或者Bma某小于Amin,那么说明两个包围盒在该坐标轴上的投影不重叠,即没有相交。
在实际应用中,intersectAABB算法可以用于碰撞检测。
当需要检测两个物体是否发生碰撞时,可以先计算它们的包围盒,然后使用intersectAABB算法来判断这两个包围盒是否相交。
如果相交,则说明两个物体发生了碰撞。
intersectAABB算法的优点是简单高效,只需要比较每个轴上的投影长度即可。
它适用于处理静态物体的碰撞检测,但对于动态物体的碰撞检测则不太适用。
对于动态物体,需要使用其他更复杂的算法来进行检测,例如包围盒树、球树等。
总结来说,intersectAABB是一个用于判断两个AABB包围盒是否相交的简单而高效的算法。
它通过比较两个包围盒在每个坐标轴上的投影来判断是否相交,适用于静态物体的碰撞检测。
基于压缩的AABB树的碰撞检测算法
潘振宽;李建波
【期刊名称】《计算机科学》
【年(卷),期】2005(032)002
【摘要】用于碰撞检测的AABB(axis-aligned bounding boxes)方法与其它基于包围盒的方法相比具有相交测试快速和适合变形体碰撞检测的特点.针对工程中大量存在的刚体和变形碰撞情形,本文基于压缩方法对AABB方法进行了改进.通过从空间的角度来对传统的AABB进行优化,从而节省了大量的存储空间,提高了变性体的碰撞检测效率.
【总页数】3页(P213-215)
【作者】潘振宽;李建波
【作者单位】青岛大学信息工程学院,青岛,266071;青岛大学信息工程学院,青岛,266071
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于AABB包围盒的碰撞检测算法的研究 [J], 王晓荣;王萌;李春贵
2.基于AABB树的碰撞检测算法的内存优化 [J], 王晓荣;金汉均;王萌
3.基于AABB递进相交空间的快速碰撞检测算法 [J], 李梦怡;李玉龙;王阳萍
4.基于AABB树的聚变堆形变部件碰撞检测算法 [J], 邓峻生;毛世峰;刘旭峰;叶民
友
5.基于B+树存储的AABB包围盒碰撞检测算法 [J], 杨帆
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aabb碰撞检测算法
碰撞检测是实时渲染和游戏引擎中的重要部分,其中包括了许多种
算法和技术。
aabb碰撞检测算法是其中最基础和常用的一种算法。
下
面将会介绍aabb碰撞检测算法的原理和实现方式。
一、aabb碰撞检测算法概述
aabb碰撞检测算法的全称是Axis Aligned Bounding Box,意味着轴对齐的边界框。
该算法通过把物体包裹在一个轴对齐的矩形框中,来检测
两个物体是否相交或碰撞。
这个矩形框包含了物体的全部或部分区域,这样就可以快速的进行碰撞检测。
二、aabb碰撞检测算法原理
aabb碰撞检测算法的原理很简单:首先,对每个物体建立aabb盒,然
后检查这些盒子是否相交,如果相交,则说明两个物体碰撞了。
三、aabb碰撞检测算法实现
aabb碰撞检测算法的实现可以通过以下步骤完成:
1. 建立aabb盒。
对于一个物体,可以通过以下方式建立aabb盒:
- 获取物体中心点坐标x,y和z。
- 获取物体长度、宽度和高度。
- 根据上述信息计算出物体的最小点min(x,y,z)和最大点max(x,y,z),以便构建aabb盒。
2. 碰撞检测。
对于两个物体A和B,进行碰撞检测可以通过以下方式完成:
- 检测A的aabb盒是否与B的aabb盒相交。
- 如果相交,那么可以认为A和B碰撞了。
- 如果不相交,那么可以认为A和B没有碰撞。
3. 优化。
为了提高aabb碰撞检测算法的效率和性能,可以采用以下优化方法:
- 对于一个物体,可以通过分层处理的方式进行碰撞检测,每层物体可能会包含多个子物体,这样可以把同层物体的aabb盒相交的检测转换成子物体之间的aabb盒相交检测。
- 使用空间分区算法,如Quadtree、Octree、BVH等,在检测碰撞时只检查与当前物体相邻的物体,这样可以减少不必要的碰撞检测,提高效率。
以上就是关于aabb碰撞检测算法的原理和实现方式的介绍。
这种算法虽然简单,但是非常实用,并且可以与其他算法一起使用,进一步提高碰撞检测的精度和效率。