發(fā)布時間：2017-04-18 07:30

  本文關鍵詞：虛擬裝配中碰撞檢測技術的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：科學技術的發(fā)展已經對世界工業(yè)的發(fā)展進程產生了重大的影響。對于制造業(yè)來說,對人的依賴正在隨著高新科技的引入而日益削弱,一場改變整個制造業(yè)的革命正在發(fā)生。以虛擬裝配技術為例,已經在許多企業(yè)的產品研發(fā)制造過程中發(fā)揮十分重要的作用。碰撞檢測(Collision Detection)是虛擬裝配系統(tǒng)中的一項關鍵技術,它是對虛擬環(huán)境中兩個或多個物體之間是否發(fā)生,以及何時在何處發(fā)生了碰撞進行檢測。準確高效的碰撞檢測對于虛擬裝配系統(tǒng)來說是十分重要的。 本課題對虛擬裝配系統(tǒng)中碰撞檢測技術的發(fā)展現狀做了研究,實現對三維模型的讀取,應用物理引擎技術實現虛擬現實軟件中,裝配和拆卸過程中的碰撞檢測。 具體工作體現在以下幾個方面：第一,從文件信息存儲結構入手,研究并且分析3ds和Fbx兩種常用的三維模型文件格式。通過流程圖的形式直觀的給出了讀取3ds文件具體過程,并且實現了對文件信息的讀取。對fbx SDK的具體程序代碼進行分析,實現對fbx文件的讀取；第二,對碰撞檢測的一般框架進行研究,收集并整理碰撞檢測技術的相關理論。研究并分析經典碰撞檢測技術中的關鍵技術,包括包圍體,層次包圍體和空間劃分技術。并且給出對應的C語言程序代碼；第三,分析并研究了ODE和Bullet兩種開源物理引擎的一些重要的概念以及程序代碼。實現在Bullet中對于節(jié)點的插入,刪除等操作,以及碰撞檢測的具體實現。對兩款物理引擎進行對比實驗,根據實驗結果確定采用Bullet作為系統(tǒng)物理引擎；第四,完成對系統(tǒng)運行所需第三方庫進行設置,以及64位版本的編譯工作,其中包括所需的Qt庫文件的64位版本的編譯的具體步驟,使用Visual Studio2008對程序進行編譯生成可執(zhí)行文件,并且給出擁有卸載功能的msi安裝程序打包的具體過程。以流程圖的形式給出系統(tǒng)打開三維模型文件,裝配和拆卸的工作過程,以及在系統(tǒng)環(huán)境中對三維模型進行裝配和拆卸時,碰撞檢測的實現的具體效果。
【關鍵詞】：虛擬現實 虛擬裝配 碰撞檢測 Bullet
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG95;TP391.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及來源9
• 1.2 相關技術的發(fā)展現狀9-16
• 1.2.1 虛擬現實技術9-14
• 1.2.2 虛擬裝配14-15
• 1.2.3 碰撞檢測技術發(fā)展15-16
• 1.3 論文主要內容及研究目標16-17
• 第2章 三維模型文件格式17-26
• 2.1 3ds文件格式17-22
• 2.1.1 3ds文件的組成17-21
• 2.1.2 3ds文件的讀取21-22
• 2.2 Fbx文件格式22-25
• 2.2.1 Fbx文件的組成23-24
• 2.2.2 Fbx文件的讀取24-25
• 2.3 本章小結25-26
• 第3章 經典碰撞檢測技術26-41
• 3.1 碰撞檢測技術的總體框架26
• 3.2 包圍體技術26-31
• 3.2.1 AABB包圍盒27-28
• 3.2.2 OBB包圍盒28-29
• 3.2.3 k-Dops包圍盒29-30
• 3.2.4 Sphere包圍球30-31
• 3.3 層次包圍體技術31-36
• 3.3.1 層次包圍體樹的度數31-32
• 3.3.2 層次包圍體樹的構造策略32-35
• 3.3.3 層次包圍體樹的遍歷策略35-36
• 3.4 空間劃分技術36-40
• 3.4.1 八叉樹36-38
• 3.4.2 BSP樹38-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第4章 基于物理引擎的碰撞檢測技術41-56
• 4.1 常用物理引擎簡介41-47
• 4.1.1 ODE物理引擎41-44
• 4.1.2 Bullet物理引擎44-47
• 4.2 Bullet物理引擎中碰撞檢測的實現47-53
• 4.2.1 Broadphase碰撞檢測47-53
• 4.2.2 Narrowphase碰撞檢測53
• 4.3 Bullet與ODE的比較53-55
• 4.4 本章小結55-56
• 第5章 碰撞檢測功能實現56-71
• 5.1 系統(tǒng)運行前準備工作56-62
• 5.1.1 系統(tǒng)運行環(huán)境配置56-58
• 5.1.2 打包msi安裝程序58-62
• 5.2 系統(tǒng)運行62-70
• 5.2.1 系統(tǒng)運行流程62-64
• 5.2.2 碰撞檢測實現過程64-67
• 5.2.3 碰撞檢測實現效果67-70
• 5.3 本章小結70-71
• 第6章 總結與展望71-73
• 6.1 總結71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 劉芳;劉賢梅;;3DS文件讀取、繪制與控制方法的研究與應用[J];計算機工程與設計;2009年19期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 魏迎梅;虛擬環(huán)境中碰撞檢測問題的研究[D];中國人民解放軍國防科學技術大學;2000年

中國碩士學位論文全文數據庫 前3條

1 王建文;仿人機器人運動學和動力學分析[D];國防科學技術大學;2003年

2 徐勝龍;“育鯤”輪主柴油機虛擬現實技術研究[D];大連海事大學;2010年

3 曹倩;具有三維力反饋的協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)關鍵技術研究[D];北京郵電大學;2010年

  本文關鍵詞：虛擬裝配中碰撞檢測技術的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：314345