[发明专利]一种用于VR虚拟校园系统的碰撞检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种用于VR虚拟校园系统的碰撞检测方法。

背景技术

虚拟现实技术涉及多个学科的很多内容,包括人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等,是这些学科交叉集成的结合体,并且广泛地应用于教育、建筑、医疗以及军事等多个领域。由于涉及很多学科,它在现实中发挥的作用也是巨大的,可以说从某些方面推动了计算机软硬件技术的发展与结合,使人们的工作方式和生活方式发生了根本性的改变,同时它与美术、音乐等艺术学科结合在了一起,被人们称为人类的第九大艺术。虚拟现实技术是当今多媒体科学研究的一个热点,将虚拟现实技术引入“数字校园”的建设研究中,为校园的规划和设计提供一种全新的手段。目前,国际上的许多科研机构,例如IBM的Thomas J.Watson、美国埃默克大学对虚拟漫游技术展开了很多的研究.我国的清华大学、武汉大学、杭州大学等都对虚拟漫游技术进行了全面的研究,已经在视觉技术、建模方法等方面取得了重要成就并进行了应用,取得了较好的效果。

在我国，随着教育制度的完善和高校的发展，进入高校深造的学生越来越多。教学、生活等设施也随着学生数量的增加而不断增加，这就增加了校园的管理难度。因此，虚拟校园应运而生，迅速发展了起来。虚拟校园，是基于“数字地球理论”，利用地理信息技术、计算机网络技术、VR技术等多种先进技术，对校园教学环境、教学设施、校园景观等场景进行数字化处理，构建仿真的虚拟三维世界。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于VR虚拟校园系统的碰撞检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种用于VR虚拟校园系统的碰撞检测方法，所述VR虚拟校园系统系统包括如下场景：

运动场模型、环境模型、建筑模型、其他模型；

其中所述的运动场模型包括篮球场、足球场、健身场；

所述的环境模型包括树木、草地、天空；

所述的建筑模型包括宿舍、家属楼、艺术楼、图书馆、教学楼、车棚；

所述的其他模型包括道路、路灯；

以上所述的场景对象的处理流程包括数据采集、三维建模、贴图烘焙、纹理映射、碰撞检测、模型导出；

所述的三维建模优化方法包括以下步骤：

步骤C1：初始化三维虚拟场景，进入步骤C2；

步骤C2：判断是否结构优化，如果未优化，进入步骤C3，否则，进入步骤C4；

步骤C3：进行结构优化，进入步骤C4；

步骤C4：判断是否纹理优化，如果未优化，进入步骤C5，否则，进入步骤C6；

步骤C5：进行纹理优化(简单分量纹理、纹理格式优化、纹理拼接等)，进入步骤C6；

步骤C6：三维虚拟场景构建，进入步骤C7；

步骤C7：判断是否模型优化，如果未优化，进入步骤C8，否则，进入步骤C9；

步骤C8:进行模型优化(可见消隐技术、纹理映射技术、实例化技术、LOD技术等)，进入步骤C9；

步骤C9：判断是否场景优化，如果未优化，进入步骤C11，否则，进入步骤C10；

步骤C10：进行场景优化(纹理映射技术、实例化技术、LOD技术、外部引用技术等)，进入步骤C11；

步骤C11：场景集成；

所述的碰撞检测方法包括以下步骤：

步骤S1：开始检测，进入步骤S2：

步骤S2：确定碰撞线段，进入步骤S3；

步骤S3：遍历下一个物体，进入步骤S4；

步骤S4：遍历下一个面，进入步骤S5；

步骤S5：计算线段与三角形所在面的关系，进入步骤S6；

步骤S6：计算线段与三角形所在面是否相交，如果相交，进入步骤S7，否则，进入步骤S10；

步骤S7：计算线段与三角形所在面的交点，进入步骤S8；

步骤S8:判断交点是否在三角形内部，如果交点在三角形内部，进入步骤S9，否则，进入步骤S10；

步骤S9：记录交点坐标，进入步骤S11；

步骤S10:可能的碰撞面是否遍历完毕，如果已遍历完毕，进入步骤S11，否则，进入步骤S4；

步骤S11：同区域的物体是否遍历完毕，如果已遍历完毕，进入步骤S12，否则，进入步骤S3；

步骤S12：结束，如果步骤S9中有记录坐标，则判定碰撞，否则判定未碰撞；

所述的贴图烘焙方法包括如下步骤：