虚拟环境中基于二级
2D
投影图的动态碰撞检测机制一一侯宏仑
余春艳
吴明晖等
虚拟环境中基于二级
2D
投影图的动态碰撞检测机制
侯宏仑
1
余春艳1，
2
吴明晖
1
潘云鹤
1
1.浙江大学，杭州，
310027
2.
福州大学，福州，
350002
摘要:一种良好的动态碰撞检测机制应该遵循实时性、用户透明性、用户空间认知度等准
则。基于这些准则，提出了一种基于二级
2D
平面投影围的水平动态碰撞检测机制
TMBHD
CD
，阐述了其具体实现及体系结构。二级平面投影围
Free
Space
Map
和
Detail
Proj
ection
Map
在不同阶段提供化身的空间信息;该机制将碰撞检测处理分为碰撞判定、碰撞避免和路
径修复三个阶段，提出动态障碍物碰撞预警域、碰撞互斥域及碰撞互斥带的概念，结合
Detail
Projection
Map
进行碰撞判定、避免和修正。
关键词:碰撞检测;二级
2D
投影图;碰撞判定;碰撞避免;路径修复
中图分类号:
TP393
文章编号:
1004-132
X
(2005)09
一
0805
一
06
Two-Ievel
2D
Projection
Maps-based
Dynamic
Collision
Detection
in
VEs
Hou
Honglun
1
Yu
Chunyan
1.
2
Wu
Minghui
1
Pan
Yunhe
1
1.
Zhejiang
University
,
Hangzhou
,
310027
2.
Fuzhou
University
,
Fuzhou
,
350002
Abstract:
()n
the
basis
of
the
principle
of
real-
time
,
user
transpar
巳
nce
，
keeping
spatial
awareness
during
the
design
of
collision
detection
scheme
,
this
p
a:
per
proposed
a
new
horizontal
collision
detec
tion
scheme
TMBHDCD
based
on
two
一
level
2D
proje
cl:
ion
maps
and
described
the
implementation
and
the
system
architecture.
It
adopted
2
-level
projection
maps
which
were
Free
Space
Map
and
De
tail
Projection
Map
to
locate
2D
position
of
avatar
during
叫
lision
detection;
and
was
divided
the
pro
cessing
flow
of
collision
detection
into
three
phases:
collision
detecting
,
collision
avoidance
and
path
a-
mendment;
introduces
collision
precaution
field ,
collision
repulsive
field
and
collision
repulsive
zone
for
moving
obstacle
to
implement
collision
detecting
,
avoidance
and
adjustment
combined
with
Detail
Projection
Map.
Key
words:
collision
detection;
2
-level
2D
projection
map;
collision
detecting;
collision
avoidance;
path
amendment
O
引言
作为虚拟环境
(VE)
的一项基本功能，导航通
过输入设备控制化身运动在虚拟环境中漫游，提
高用户在
VE
中的存在性[1.
2J
。为保证
VE
的真
实感，约束机制在导航中必不可少[叫，水平碰撞
检测机制用以避免化身进入其他虚拟物体内部，
是
VE
导航研究中最重要的问题，即通过当前化
身导航速度以及与路径中障碍物之间的距离来消
除下一步可能发生的碰撞
[5J
。
碰撞检测用以防止化身穿透其他虚拟实体，
最大程度保持自身漫游行为不变。三种障碍物
中，静态障碍物的位置不变性使其碰撞检测相对
简单，动态障碍物自身运动向量给碰撞检测带来
了困难，本文着重讨论化身与动态障碍物之间的
水平动态碰撞检测机制。
收稿日期
:2004-03-11
一种良好的水平动态碰撞检测机制必须遵循
实时性、用户透明性、高效准确性、用户空间认知
度等准则。
文献[1，
6~8J
提出的实现碰撞检测的导航方
法基本是针对静态障碍物的。本文综合以前的研
究成果，按照设计准则提出了一种基于两级
2D
投影图的水平动态碰撞检测机制
(two-level
2D
projection
map
based
horizontal
dynamic
colli
sion
detection
,
TMBHDCD)
。
1
基于二级
2D
投影图的动态碰撞检测机制
1.
1
TMBHDCD
基本思想
首先，
TMBHDCD
将碰撞检测分为碰撞判
定、碰撞避免和路径修复三个阶段。
(1)碰撞判定根据化身与动态障碍物间距离、
化身速度以及动态障碍物相关信息判定碰撞发生
的可能性，并产生碰撞避免事件。捕获相应的碰
805
资源评论
