基本信息
- 项目名称：
- 基于VR系统的碰撞检测研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 《基于VR系统的碰撞检测研究》是针对在虚拟现实技术中，针对碰撞检测问题提出了两种新的解决方法，该方法的思想能够适用多种虚拟现实平台。
- 详细介绍：
- 1）通过在场景中引入一个具有障碍物属性的物体 2）限制零部件的运动范围，这样就能够在不改变机床部件的前提下解决这部分的碰撞问题。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)又称VR技术，是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。该论文以虚拟交互平台virtools为例，总结了现有处理碰撞检测的方法，总结了这些方法的不足，然后又以虚拟机床的操作为例提出了两种新的处理碰撞检测的方法，总结出这两种方法在其他平台上同样可以应用。
科学性、先进性及独特之处
- 碰撞是虚拟环境中经常发生的一类重要的事件，它们对物体的行为影响明显，因此研究碰撞检测与碰撞响应方法已成为目前研究虚拟现实的一项重要内容。研究结果将直接影响到虚拟环境中物体运动的逼真性。由于现有解决虚拟世界里碰撞的问题并不真实，该论文提出了两种新的解决方案，能够应用到各种虚拟现实软件平台上。
应用价值和现实意义
- VR技术虽然在诸多领域有所应用，网上世博会就是应用实例。目前，虚拟实验的开发大都采用Java,ActiveX,VRML/X3D等技术。虚拟体验的需求逐年增加，而碰撞问题的真实性是虚拟环境中很关键的问题。本论文提出的方法能够使这种虚拟物的碰撞最大限度的接近于真实。
学术论文摘要
- 4、磨床砂轮架滑板碰撞检测的实现 为了不使砂轮架整体在后退时与床体分离和砂轮架向前进给时与工件或尾座发生碰撞。笔者认为仍可以使用上文提到的引入障碍物的方法。但就此实例还可采取以下方法。首先使用参数运算器（getz）获取磨床砂轮架最远位置的坐标值（如图6），再配合(test)模块，text值选取Less than（如图7）使砂轮架在运动过程中不能超出这个值的范围。同理再次应用(getz)获取砂轮进给时恰好能同工件或者尾座相碰撞的位置坐标值，再次结合 text 值选取Greater or equal（如图8）,使尾架不能运动到这个位置极限。
获奖情况
- 2011年04月 大连理工大学 大连理工大学第八届“攀登杯”科技竞赛一等奖
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 牟长军,童志伟 综述虚拟现实技术及其应用 Equipment ManufactringTechnologyNO.1,2007 [2] 姜学智，李忠华国内外虚拟现实技术的研究现状 辽宁工程技术大学学报 2004年4月第23卷第2期 [3] 刘晓波,张琴舜,张和林.一个基于MultiGen/Vega的虚拟场景漫游系统[J].计算机应用,2002,22(12):85-86.
同类课题研究水平概述
- VR技术虽然在诸多领域有所应用，但是就我国针对这项技术的研究还不是很完善，究其原因主要有一下几方面： 1）虚拟现实技术的软件开发环境和语言上没有统一的标准。 2）软件开发环境的困难与障碍。 3）目前国内的宽带网络也严重制约VRML的发展。 4）缺少大公司的支持。 目前，虚拟实验的开发大都采用Java,ActiveX,VRML/X3D等技术。但这些软件平台都需要较深的编程功底才能实现虚拟交互的目的。 常用的处理碰撞检测的方法： 1）CollisionDetection模块是基于球形包围盒的方法，就是将外形不规则的物体放置于一个能够恰好容纳该物体的球体中，这两个球体就是包围盒，包围盒接触就认为是碰撞。 2）Box Box Interaction是基于立方体式包围盒的方法，就是将外形不规则物体放置于方形盒中，然后就可检测方形盒之间是否有碰撞即可。但这种方法对于有空腔的非凸面体尤其是夹具不能满足使用需求。 3）Face Face Interaction是基于物体自身网格面的干涉判断．能够对复杂形体提供较为精确的碰撞检测。
