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基于凸包的最小体积有向包围盒生成算法

湖南大学学报（自然科学版） 2019年第2期46卷 105-111页

作者：胡志刚秦启飞中南大学软件学院湖南长沙410083

针对复杂物体三维点集的建模问题,提出一种基于凸包的最小体积的封闭有向包围盒生成算法.对凸包和其最小体积有向包围盒的关系进行分析,总结了其4种边面接触类型.通过枚举凸包中边的所有可能的组合,唯一确定包围盒的最优方向.实验证明,... 详细信息

针对复杂物体三维点集的建模问题,提出一种基于凸包的最小体积的封闭有向包围盒生成算法.对凸包和其最小体积有向包围盒的关系进行分析,总结了其4种边面接触类型.通过枚举凸包中边的所有可能的组合,唯一确定包围盒的最优方向.实验证明,该算法可以快速生成符合模型体积特征的最小有向包围盒,且拟合效果良好.

关键词：有向包围盒几何计算凸包三维点集图搜索

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基于有向包围盒的尺度点云配准算法

激光杂志 2022年第1期43卷 12-18页

作者：王玉文李珊君杨赟秀舒勤四川大学电气工程学院成都610065 西南技术物理研究所成都610041

为了提高激光点云的配准精度和效率,解决两片点云之间存在尺度变换的配准问题,提出了一种基于有向包围盒的尺度点云配准算法。首先,分别生成两片点云的空间有向包围盒,利用两个包围盒对应边的比值计算尺度因子。然后,将目标点云包围盒... 详细信息

为了提高激光点云的配准精度和效率,解决两片点云之间存在尺度变换的配准问题,提出了一种基于有向包围盒的尺度点云配准算法。首先,分别生成两片点云的空间有向包围盒,利用两个包围盒对应边的比值计算尺度因子。然后,将目标点云包围盒进行尺度放缩,再利用包围盒对应顶点的关系计算旋转矩阵。同时,引入点云的单位向量和,以单位向量和之间余弦相似度最大为准则,选择正确的旋转矩阵。最后,为了实现精确配准,将尺度因子引入点到面迭代最近点(Iterative Closest Point, ICP)算法中,利用加权最小二乘法求解变换参数。实验结果表明,在点云之间存在数据缺失、噪声干扰和尺度变换的情况下,所提算法可以实现快速精确配准,且具备良好的稳健性。

关键词：机器视觉激光点云配准有向包围盒尺度配准最小二乘法

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基于凸包的最小有向包围盒生成算法

小型微型计算机系统 2018年第11期39卷 2518-2522页

作者：秦启飞胡志刚中南大学软件学院长沙410075

针对复杂物体三维点集的建模问题,提出一种基于几何计算的最小体积的封闭有向包围盒生成算法.对点集所构成的凸包进行分析,总结了凸包和其最小体积有向包围盒的4种边面接触类型.通过枚举凸包边的所有可能的组合,唯一确定包围盒的最优方... 详细信息

针对复杂物体三维点集的建模问题,提出一种基于几何计算的最小体积的封闭有向包围盒生成算法.对点集所构成的凸包进行分析,总结了凸包和其最小体积有向包围盒的4种边面接触类型.通过枚举凸包边的所有可能的组合,唯一确定包围盒的最优方向.实验证明,该算法可以快速生成符合模型体积特征的最小有向包围盒,且拟合效果良好.

关键词：有向包围盒几何计算凸包三维点集图搜索

基于有向包围盒的三维CAD模型局部特征重用

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机械设计与制造 2021年第6期364卷 219-221,227页

作者：郭艳华顺刚大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

为实现面向产品设计领域的三维模型局部特征的有效重用,提出一种基于有向包围盒的三维模型局部特征重用方法。首先,使用主成分分析方法获得参考模型中可重用局部特征和当前设计模型中待替换局部区域的有向包围盒。然后,计算两个包围盒... 详细信息

为实现面向产品设计领域的三维模型局部特征的有效重用,提出一种基于有向包围盒的三维模型局部特征重用方法。首先,使用主成分分析方法获得参考模型中可重用局部特征和当前设计模型中待替换局部区域的有向包围盒。然后,计算两个包围盒的长宽高比值和主轴方向夹角。遍历可重用局部的几何特征参数,按照边长比例因子修改其形状尺寸和位置信息。最后,根据特征管理设计树,识别特征间父子关系,在设计模型中重建可重用局部特征,获得新的设计方案。实验表明,该方法能有效实现三维模型局部特征重用。

关键词：三维CAD模型局部重用有向包围盒特征管理设计树父子特征关系

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基于树状层次有向包围盒的碰撞检测算法

沈阳理工大学学报 2006年第5期25卷 13-15,19页

作者：王冬冬王琰祁燕沈阳理工大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110168

基于三维求交方法,在虚拟现实环境下对三维物体进行有向包围盒(OBB ori-ented bound ing box)的构建及树状分割,提出了快速的碰撞检测方法,并结合OpenGL的支持,使虚拟物体的碰撞具有真实感.

关键词：包围盒碰撞检测有向包围盒

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基于分离轴理论的有向包围盒重叠测试算法

广西科学院学报 2005年第3期21卷 196-198页

作者：陈尚飞广西民族学院计算机与信息科学学院广西南宁530006

基于分离轴理论,给出有向包围盒(OBB)重叠测试的一个快速算法,讨论了该算法有效测试的几个问题。基于分离轴理论的OBB重叠测试算法能快速计算凸多面体的重叠性,提高了相交测试的实时性。

关键词：重叠测试分离轴包围盒有向包围盒

一种基于混合包围盒结构的实时碰撞检测的有效方法(英文)

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系统仿真学报 2008年第19期20卷 5099-5104页

作者：朱元峰孟军大连理工大学计算机科学与工程系辽宁大连116024

有向包围盒(OBB)是一中用于复杂结构刚体模型间碰撞检测的有效方法,但是由于其自身的算法复杂性导致在检测距离较远的模型时检测效率不及轴向包围盒(AABB)或球形盒(Sphere)。使用OBB和Sphere的混合包围盒结构的碰撞检测算法,通过使用Sph... 详细信息

有向包围盒(OBB)是一中用于复杂结构刚体模型间碰撞检测的有效方法,但是由于其自身的算法复杂性导致在检测距离较远的模型时检测效率不及轴向包围盒(AABB)或球形盒(Sphere)。使用OBB和Sphere的混合包围盒结构的碰撞检测算法,通过使用Sphere与Sphere或Sphere与OBB包围盒之间的检测方法快速剔除了模型距离较远时相交的可能性,通过使用OBB与OBB的检测方法精确检测距离较近的模型之间的相交状态。通过与经典算法OBB的比较试验及其他实验证明对于具有复杂结构的刚体,基于混合层次包围盒结构的算法是一种有效的并且精确的实时碰撞检测算法。

关键词：碰撞检测有向包围盒轴向包围盒混合包围盒结构

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基于复合层次包围盒的实时碰撞检测研究

系统仿真学报 2008年第2期20卷 372-377页

作者：朱元峰孟军谢光华马文娟大连理工大学计算机科学与工程系辽宁大连116024

针对各种层次包围盒的特点,提出了基于球状包围盒(Sphere)结构与有向包围盒(OBB)的复合层次包围盒的碰撞检测方法。将复合包围盒树分为X、Y、Z层,X层节点为球状包围盒(Sphere)结构,Y层为OBB-Sphere混合结构,Z层为OBB结构。上层节点间的... 详细信息

针对各种层次包围盒的特点,提出了基于球状包围盒(Sphere)结构与有向包围盒(OBB)的复合层次包围盒的碰撞检测方法。将复合包围盒树分为X、Y、Z层,X层节点为球状包围盒(Sphere)结构,Y层为OBB-Sphere混合结构,Z层为OBB结构。上层节点间的相交测试采用Sphere与Sphere或者OBB的方式,以此快速排除不可能相交的物体;下层节点间的测试采用OBB与OBB的方式保证精确的判定距离较近的物体的碰撞状态。实验通过与OBB算法的性能比较,证明了复合包围盒能有效地应用于复杂场景的实时碰撞检测。

关键词：碰撞检测层次包围盒球形包围盒有向包围盒

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基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法研究

基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法研究

作者：赵鑫哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

碰撞检测是机器人学、计算机图形学、计算机动画、计算几何、CAD/CAM等领域的重要研究课题。近来研究表明,人们在三维实时交互系统中的实际感知质量,并不取决于系统能否精确模拟物体的运动,而是取决于能否对发生碰撞后的效果进行实时模... 详细信息

碰撞检测是机器人学、计算机图形学、计算机动画、计算几何、CAD/CAM等领域的重要研究课题。近来研究表明,人们在三维实时交互系统中的实际感知质量,并不取决于系统能否精确模拟物体的运动,而是取决于能否对发生碰撞后的效果进行实时模拟,这就对碰撞检测的实时性提出了更高的要求。本文在对各类碰撞检测算法,尤其是对层次包围盒算法和随机碰撞检测算法作出全面了解、深入分析的基础上,以提高刚体碰撞检测实时性为目的,尝试把几何模型的碰撞检测问题转化为优化搜索问题,将粒子群优化算法、改进的随机碰撞检测算法和OBB层次包围盒算法相结合,形成了高效的混合碰撞检测算法。研究结合人工智能技术的随机碰撞检测算法。将群智能中经典的粒子群优化算法引入改进的随机碰撞检测算法中。利用最基本的粒子群优化搜索技术,以包围基本几何元素的OBB包围盒作为基本特征对象,实现了复杂刚体之间的碰撞检测。研究OBB层次包围盒算法与基于粒子群的改进随机碰撞检测算法相结合的混合快速碰撞检测算法。算法利用OBB层次包围盒技术快速排除物体不相交的部分,只在碰撞了的节点内运用粒子群优化算法进行智能搜索。从而发挥了层次包围盒算法与基于粒子群的改进随机碰撞检测算法各自的优势。最后,通过运行实例对混合碰撞检测算法的性能进行了验证,证明了混合碰撞检测算法的有效性。

关键词：有向包围盒层次包围盒碰撞检测粒子群优化算法随机方法