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基本信息
- 項目名稱：
- 基于VR系統(tǒng)的碰撞檢測研究
- 小類：
- 機械與控制
- 簡介：
- 《基于VR系統(tǒng)的碰撞檢測研究》是針對在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中，針對碰撞檢測問題提出了兩種新的解決方法，該方法的思想能夠適用多種虛擬現(xiàn)實平臺。
- 詳細(xì)介紹：
- 1）通過在場景中引入一個具有障礙物屬性的物體 2）限制零部件的運動范圍，這樣就能夠在不改變機床部件的前提下解決這部分的碰撞問題。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality Technology)又稱VR技術(shù)，是計算機圖形學(xué)、人機交互技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機接口技術(shù)以及人工智能技術(shù)等交叉與綜合的結(jié)果。該論文以虛擬交互平臺virtools為例，總結(jié)了現(xiàn)有處理碰撞檢測的方法，總結(jié)了這些方法的不足，然后又以虛擬機床的操作為例提出了兩種新的處理碰撞檢測的方法，總結(jié)出這兩種方法在其他平臺上同樣可以應(yīng)用。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 碰撞是虛擬環(huán)境中經(jīng)常發(fā)生的一類重要的事件，它們對物體的行為影響明顯，因此研究碰撞檢測與碰撞響應(yīng)方法已成為目前研究虛擬現(xiàn)實的一項重要內(nèi)容。研究結(jié)果將直接影響到虛擬環(huán)境中物體運動的逼真性。由于現(xiàn)有解決虛擬世界里碰撞的問題并不真實，該論文提出了兩種新的解決方案，能夠應(yīng)用到各種虛擬現(xiàn)實軟件平臺上。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- VR技術(shù)雖然在諸多領(lǐng)域有所應(yīng)用，網(wǎng)上世博會就是應(yīng)用實例。目前，虛擬實驗的開發(fā)大都采用Java,ActiveX,VRML/X3D等技術(shù)。虛擬體驗的需求逐年增加，而碰撞問題的真實性是虛擬環(huán)境中很關(guān)鍵的問題。本論文提出的方法能夠使這種虛擬物的碰撞最大限度的接近于真實。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 4、磨床砂輪架滑板碰撞檢測的實現(xiàn) 為了不使砂輪架整體在后退時與床體分離和砂輪架向前進(jìn)給時與工件或尾座發(fā)生碰撞。筆者認(rèn)為仍可以使用上文提到的引入障礙物的方法。但就此實例還可采取以下方法。首先使用參數(shù)運算器（getz）獲取磨床砂輪架最遠(yuǎn)位置的坐標(biāo)值（如圖6），再配合(test)模塊，text值選取Less than（如圖7）使砂輪架在運動過程中不能超出這個值的范圍。同理再次應(yīng)用(getz)獲取砂輪進(jìn)給時恰好能同工件或者尾座相碰撞的位置坐標(biāo)值，再次結(jié)合 text 值選取Greater or equal（如圖8）,使尾架不能運動到這個位置極限。
獲獎情況
- 2011年04月 大連理工大學(xué) 大連理工大學(xué)第八屆“攀登杯”科技競賽一等獎
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 牟長軍,童志偉 綜述虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用 Equipment ManufactringTechnologyNO.1,2007 [2] 姜學(xué)智，李忠華國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究現(xiàn)狀 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報 2004年4月第23卷第2期 [3] 劉曉波,張琴舜,張和林.一個基于MultiGen/Vega的虛擬場景漫游系統(tǒng)[J].計算機應(yīng)用,2002,22(12):85-86.
同類課題研究水平概述
- VR技術(shù)雖然在諸多領(lǐng)域有所應(yīng)用，但是就我國針對這項技術(shù)的研究還不是很完善，究其原因主要有一下幾方面： 1）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的軟件開發(fā)環(huán)境和語言上沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 2）軟件開發(fā)環(huán)境的困難與障礙。 3）目前國內(nèi)的寬帶網(wǎng)絡(luò)也嚴(yán)重制約VRML的發(fā)展。 4）缺少大公司的支持。 目前，虛擬實驗的開發(fā)大都采用Java,ActiveX,VRML/X3D等技術(shù)。但這些軟件平臺都需要較深的編程功底才能實現(xiàn)虛擬交互的目的。 常用的處理碰撞檢測的方法： 1）CollisionDetection模塊是基于球形包圍盒的方法，就是將外形不規(guī)則的物體放置于一個能夠恰好容納該物體的球體中，這兩個球體就是包圍盒，包圍盒接觸就認(rèn)為是碰撞。 2）Box Box Interaction是基于立方體式包圍盒的方法，就是將外形不規(guī)則物體放置于方形盒中，然后就可檢測方形盒之間是否有碰撞即可。但這種方法對于有空腔的非凸面體尤其是夾具不能滿足使用需求。 3）Face Face Interaction是基于物體自身網(wǎng)格面的干涉判斷．能夠?qū)?fù)雜形體提供較為精確的碰撞檢測。
