海上鉆井平臺模型優(yōu)化和對接碰撞技術(shù)研究.pdf

1、伴隨著虛擬現(xiàn)實和計算機(jī)仿真的興起，三維仿真應(yīng)用越來越多，場景模型的存儲和碰撞檢測是虛擬仿真過程中的關(guān)鍵技術(shù)，它們受到越來越多人的關(guān)注。虛擬環(huán)境復(fù)雜度的不斷升高、模型規(guī)模程度的不斷增加，這些不僅給數(shù)據(jù)的存儲帶來困難，而且隨著數(shù)據(jù)量的增大，計算處理速度會受到影響，這在很大程度上會影響碰撞檢測的實時性和精確性。為此對模型數(shù)據(jù)壓縮算法和碰撞檢測算法進(jìn)行研究是非常有價值的。本文以海上鉆井平臺對接模擬系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對模型的存儲優(yōu)化和碰撞檢測技術(shù)進(jìn)行了

2、深入研究。
　　首先，論文針對海上鉆井平臺對接場景大、物體模型復(fù)雜度高、模型之間關(guān)系和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜等特征，提出一種模型頂點歸一化壓縮方法。該壓縮方法可以大幅度降低存儲海上鉆井平臺模型需要的存儲空間，同時隨著計算復(fù)雜度的降低碰撞檢測的速度也會得到提升。其次，論文針對鉆井平臺對接系統(tǒng)中的自身特點，以及在鉆井平臺和采油平臺對接過程中相鄰時間間隔場景的差別比較小的特點，依據(jù)碰撞的時間、空間相關(guān)性，提出一種基于時空相關(guān)性的碰撞遍歷算法，該方

3、法可大大縮短遍歷層次二叉樹時間，從而使碰撞檢測的實時性能得到提高。算法通過保存上一個碰撞計算時間采樣點上兩個層次包圍樹之間進(jìn)行相交計算時的遍歷路徑，在當(dāng)前時刻進(jìn)行碰撞檢測時利用上一時刻保存的遍歷路徑進(jìn)行計算。再次，場景模型都是由基本幾何元素（三角形）構(gòu)成，在詳細(xì)碰撞檢測階段為了降低兩個三角形在三維空間中復(fù)雜的位置情況，論文通過三維空間中的三角形向二維坐標(biāo)系進(jìn)行投影的辦法，提出了在精確求交階段應(yīng)用的三角形向量積碰撞檢測算法，以加快碰撞檢測