[發(fā)明專利]一種基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110062332.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN112802203B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉謙;黃團(tuán)送
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)鄂州工業(yè)技術(shù)研究院;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T17/20
• 分類號(hào): G06T17/20
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

1.一種基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

獲取待檢測(cè)物體的物理網(wǎng)格模型；

獲取所述物理網(wǎng)格模型中各特征的鄰接信息；

根據(jù)所述鄰接信息建立所述物理網(wǎng)格模型的結(jié)構(gòu)約束關(guān)系；

計(jì)算所述物理網(wǎng)格模型中各質(zhì)點(diǎn)在下一時(shí)刻的預(yù)測(cè)位置；

基于各所述特征的空間哈希碰撞檢測(cè)所述物理網(wǎng)格模型中實(shí)際發(fā)生碰撞的特征對(duì)，具體為：

獲取當(dāng)前時(shí)刻至下一時(shí)刻之間的時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)掃掠體的空間包圍盒所覆蓋到的空間網(wǎng)格；

獲取所述空間網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的三角形哈希表和邊哈希表；

將所述物理網(wǎng)格模型中的三角形對(duì)應(yīng)添加到所述三角形哈希表中；

將所述物理網(wǎng)格模型中的邊對(duì)應(yīng)添加到所述邊哈希表中；

檢測(cè)所述物理網(wǎng)格模型中的點(diǎn)-面碰撞對(duì)；

檢測(cè)所述物理網(wǎng)格模型中的邊-邊碰撞對(duì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法，其特征在于，所述獲取所述物理網(wǎng)格模型中各特征的鄰接信息包括步驟：

將所述物理網(wǎng)格模型導(dǎo)入物理仿真系統(tǒng)中；

讀取所述物理網(wǎng)格模型的頂點(diǎn)位置信息、三角形信息及法向信息；

初始化所述物理網(wǎng)格模型各質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)信息；

根據(jù)所述物理網(wǎng)格模型中頂點(diǎn)的連接關(guān)系生成各所述特征的鄰接信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鄰接信息建立所述物理網(wǎng)格模型的結(jié)構(gòu)約束關(guān)系包括步驟：

獲取所述物理網(wǎng)格模型中各所述質(zhì)點(diǎn)的初始位置；

獲取所述待檢測(cè)物體的力學(xué)特性；

建立所述物理網(wǎng)格模型中每條邊兩頂點(diǎn)之間的距離約束關(guān)系；

建立所述物理網(wǎng)格模型中兩共邊三角形之間的二面角彎曲約束關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法，其特征在于，所述計(jì)算所述物理網(wǎng)格模型中各質(zhì)點(diǎn)在下一時(shí)刻的預(yù)測(cè)位置包括步驟：

獲取物理仿真系統(tǒng)的時(shí)間步長(zhǎng)以及當(dāng)前時(shí)刻；

獲取所述物理網(wǎng)格模型中各所述質(zhì)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻下所受的外力；

獲取半隱式歐拉積分公式；

根據(jù)牛頓第二定律和所述半隱式歐拉積分公式預(yù)測(cè)各所述質(zhì)點(diǎn)在下一時(shí)刻的預(yù)測(cè)位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)所述物理網(wǎng)格模型中的點(diǎn)-面碰撞對(duì)包括步驟：

遍歷所述物理網(wǎng)格模型中各頂點(diǎn)；

獲取各所述頂點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻至下一時(shí)刻之間的時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)掃過的軌跡；

獲取所述軌跡的包圍盒所覆蓋到的所有空間網(wǎng)格；

判斷所述軌跡是否與所述空間網(wǎng)格的包圍盒相交；

若是，遍歷所述空間網(wǎng)格中的所有三角形；

若否，則跳過；

判斷所述頂點(diǎn)是否是所述三角形的頂點(diǎn)；

若是，則跳過，

若否，判斷所述頂點(diǎn)與所述三角形是否已經(jīng)檢測(cè)過；

若是，則跳過；

若否，判斷所述軌跡是否與所述三角形的包圍盒相交；

若是，進(jìn)行所述頂點(diǎn)與所述三角形的連續(xù)碰撞檢測(cè)，生成點(diǎn)-面碰撞對(duì)約束關(guān)系，并將所述點(diǎn)-面碰撞對(duì)標(biāo)記為已檢測(cè)過；

若否，則跳過，并將所述點(diǎn)-面碰撞對(duì)標(biāo)記為已檢測(cè)過。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于特征的空間哈希連續(xù)碰撞檢測(cè)方法，其特征在于，所述判斷所述頂點(diǎn)與所述三角形是否已經(jīng)檢測(cè)過包括步驟：

設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度為三角形個(gè)數(shù)的整型數(shù)組和一個(gè)計(jì)時(shí)器；

當(dāng)相交檢測(cè)開始時(shí)將所述整型數(shù)組中的元素和所述計(jì)時(shí)器均重置為0；

當(dāng)每遍歷一個(gè)頂點(diǎn)時(shí)將所述計(jì)時(shí)器的值自增1；

判斷所述整型數(shù)組的值是否等于所述計(jì)時(shí)器的當(dāng)前值；

若是，判斷所述頂點(diǎn)與所述三角形已經(jīng)檢測(cè)過；

若否，判斷所述頂點(diǎn)與所述三角形未檢測(cè)過。