船舶维修中基于包围盒的碰撞检测算法

发布时间：2021-08-10 19:24

　　针对船舶维修中管路设备无三维放样的情况,导致管路设备间存在一定的干涉,为便于维修过程中的施工、减少返工,急需一种基于包围盒的碰撞检测算法。根据舰船具体特点和实际需要,从管路设备的空间几何位置关系出发,采用了基于球包围盒和轴对称包围盒的混合层次包围盒方法的碰撞检测算法,在判断碰撞分析时运用基于混合积的线段相交判定方法。结果表明:混合层次包围盒方法的碰撞检测算法较传统方法简单易于实现,运算速度快,可分析判断管路设备的干涉情况,从而有效的避免维修中管路设备的干涉,该包围盒碰撞检测算法能极大缩短工程周期和节约成本。 

【文章来源】：中国水运. 2020,(12)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

碰撞检测算法分类

对于空间实物体,首先获取实物的几何数据,根据设计绘制的设备、管道三维实体提取得到三维数据,然后将三维数据导成STL数据,将实物用许多三角面片表示,如某三角形面片A,存储表示为Triangle A(Point Pa,Point Pb,Point Pc,Point Pn,),其中Pa、Pb、Pc分别表示三角形的三个顶点,Pn表示三角形面片的法向量,Point表示为P(x,y,z)。因此可利用三角面片表示法来存储空间任意三维实体。针对船舶维修中设备、管路的碰撞,本文采用了基于包围球、包围盒混合的碰撞检测算法,主要是该算法构造和相交测试都比较简单、容易实现,并且具有算法计算速度较快等优势。采用的层次包围盒方法,还可递归地对包围盒进行逐次划分,将划分后的包围盒更加紧密地包围物体,划分越多表达越准确,越能代表实物体。只有当将两物体包围起来的包围盒发生相交时,才需要进一步对物体间进行相交判断测试。碰撞处理一般分为碰撞检测、碰撞确定、碰撞响应三步。算法实现的具体流程如图2所示。3.1步骤一:包围球、AABB包围盒间相交测试

在众多碰撞检测算法中,基于层次包围盒树的碰撞检测算法是目前运用得较多也是相对比较成熟的碰撞检测算法。此类算法一般流程如下图3:3.3步骤三:三角形之间的相交测试


本文编号：3334642