[发明专利]多层包围盒确定方法、碰撞检测及运动控制方法与设备

说明书

公开了多层包围盒确定方法、碰撞检测及运动控制方法与设备。所述确定物体的多层包围盒的方法包括：确定能够将所述物体容纳在其中的多面体作为第一层包围盒；在所述第一层包围盒的多个顶点之中，选择一个顶点作为目标顶点；确定以该目标顶点所对应的特定方向为法向量、且与该目标顶点距离最近的所述物体的支撑平面，其中，所述支撑平面为经过所述物体表面上的一点且使得所述物体完全位于其一侧的平面；以及通过至少以该支撑平面切割所述第一层包围盒而形成更小的包围盒，作为第二层包围盒。

技术领域

本公开涉及针对三维物体的信息处理领域，更具体地说，涉及用于确定物体的多层包围盒的方法、基于物体的多层包围盒执行碰撞检测的方法、基于所述碰撞检测方法的运动控制方法、应用上述方法的设备及计算机可读记录介质。

背景技术

在针对三维物体的信息处理过程中，例如针对物体的碰撞检测过程中，常常会遇到具有复杂形状连续曲面的物体。然而，一般的碰撞检测方法通常局限于特定类型的物体,并不适用于具有复杂形状连续曲面的物体。

举例来说，在碰撞检测中，现有的Gilbert-Johnson-Keerth(简称GJK)距离算法仅能够应用于简单凸几何体，而Lin-Canny(简称LC)算法仅能够应用于多面体和三角网格描述的物体。

然而，现有技术中并不存在可行的针对具有复杂形状连续曲面的物体的碰撞检测方法。

发明内容

鉴于以上情形，对于具有复杂形状连续曲面的物体，可以考虑对其进行预定处理，使其能够近似地看作特定类型的物体，进而能够应用本领域中一般的方法来执行后续需要的处理，如碰撞检测处理。

因此，期望提供用于确定物体的多层包围盒的方法、设备及介质，从而能够将不规则的三维物体近似为相对规则的物体，如凸几何体。此外，在此基础之上，还进一步提供基于物体的多层包围盒，执行物体间的碰撞检测的方法、运动控制方法、设备及介质。

当然，针对三维物体的处理方法并不仅限于碰撞检测，根据本公开的用于确定物体的多层包围盒的方法还可以应用计算机图像学中的渲染成像等。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于确定物体的多层包围盒的方法，包括：确定能够将所述物体容纳在其中的多面体作为第一层包围盒；在所述第一层包围盒的多个顶点之中，选择一个顶点作为目标顶点；确定以该目标顶点所对应的特定方向为法向量、且与该目标顶点距离最近的所述物体的支撑平面，其中，所述支撑平面为经过所述物体表面上的一点且使得所述物体完全位于其一侧的平面；以及通过至少以该支撑平面切割所述第一层包围盒而形成更小的包围盒，作为第二层包围盒。

另外，在根据本公开实施例的方法中，确定能够将所述物体容纳在其中的多面体作为第一层包围盒进一步包括：选择一组方向向量；分别确定以每一个方向向量为法向量的所述物体的多个支撑平面；以及以所述多个支撑平面形成的多面体作为第一层包围盒。

另外，在根据本公开实施例的方法中，在所述第一层包围盒的多个顶点之中，选择一个顶点作为目标顶点进一步包括：确定所述第一层包围盒的每一个顶点到所述物体的表面的最短距离；选择所有最短距离中最大的一个作为第一距离；以及将第一距离所对应的顶点作为目标顶点。

另外，在根据本公开实施例的方法中，确定所述第一层包围盒的每一个顶点到所述物体的表面的最短距离进一步包括：分别针对第一层包围盒的每一个顶点，执行以下处理：确定第一层包围盒的一个顶点所对应的特定方向；确定以该顶点所对应的特定方向为法向量的、且与该顶点距离最近的支撑平面；以及计算从该顶点到所述支撑平面的距离作为该顶点到所述物体的表面的最短距离。