[发明专利]一种大规模场景中物体碰撞检测方法

权利要求书

1.一种大规模场景中物体碰撞检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，建立AABB包围盒：在三维坐标系中为场景中每个物体计算AABB包围盒，每个物体的AABB包围盒均为固定大小的立方体盒子，三维坐标系的三个坐标轴分别x轴、y轴、z轴；AABB包围盒的三组平行边分别平行于三维坐标系的三个坐标轴，其中，AABB包围盒内的点(x,y,z)均在AABB包围盒两个顶点内，即：

x_min≤x≤x_max

y_min≤y≤y_max

z_min≤z≤z_max

两个顶点分别为(x_min,y_min,z_min)和(x_max,y_max,z_max)；

步骤二，降维处理：将AABB包围盒从三维坐标系中转换至一维坐标系中，AABB包围盒转换至一维坐标系后取两个端点之间的区域作为一个区间，并对每个AABB包围盒的端点进行排序，获得AABB包围盒的排序列表；

步骤三，获取动态列表：从步骤二中AABB包围盒的排序列表，采用Sweep and Prune算法计算邻近物体的碰撞时间，确定相交的AABB包围盒，并按碰撞时间的顺序获得AABB包围盒的动态列表；

步骤四，碰撞检测计算：对步骤三中动态列表中的AABB包围盒进行遍历，获得相交的物体对。

2.根据权利要求1所述的大规模场景中物体碰撞检测方法，其特征在于：所述步骤三中，采用Sweep and Prune算法计算邻近物体的碰撞时间，具体计算过程为：首先计算出物体i和物体j所在位置，方程式如下：

m_pid(s_i,j)＝p_id+v_ids_i,j+a_id(s_i,j)²,d∈{x,y,z}   (1)

m_pid(s_i,j)＝p_jd+v_jds_i,j+a_jd(s_i,j)²,d∈{x,y,z}   (2)

其中，P_id，v_id，a_id分别代表物体i的初始位置，初始速度，和加速度，m_pid(s_i,j)表示时间s_i,j时物体i所在的位置；P_jd，v_jd，a_jd分别代表物体j的初始位置，初始速度，和加速度，m_pjd(s_i,j)表示时间s_i,j时物体j所在的位置；s_i,j表示物体i和j运动的时间；

物体i和物体j发生碰撞时，两者所在位置相同，则：

m_pid(s_i,j)-m_pjd(s_i,j)＝0   (3)

碰撞时间s_i,j的表达式为：

Δa_d(s_i,j)²+Δv_ds_i,j+Δp_d＝0   (4)

其中Δp_d＝p_id-p_jd，

Δv_d＝v_id-v_jd，

Δa_d＝a_id-a_jd。