[发明专利]一种室内环境下3D对象碰撞检测方法及检测系统

说明书

本发明涉及一种室内环境下3D对象碰撞检测方法及检测系统，首先对3D对象进行投影处理，获得二维平面上的目标投影，然后对目标投影进行降采样，获得目标投影轮廓上的各个位置点，建立3D对象信息，最后基于所构建目标室内环境的几何化表示，伴随目标投影在目标室内环境几何化表示当中的移动，实现目标3D对象在目标室内环境内的碰撞检测；能够有效解决现有3D对象结构复杂、以及简化外包表示导致的碰撞检测不精确问题，实现3D对象真实形态的精确模拟、以及高效的碰撞检测，在室内场景家具自动布局领域起到重要的作用。

技术领域

本发明涉及一种室内环境下3D对象碰撞检测方法及检测系统，属于计算机图形学和数学分析技术领域。

背景技术

随着房地产、以及装修行业的发展，三维建模在室内设计装修布局方案中受到了极大的关注，而在室内家具智能自动布局技术的帮助下，设计师只需进行少量调整便可为客户生成设计方案，能够大大减少设计师的设计时间。而智能高效的室内家具自动布局技术离不开高效的碰撞检测技术，目前的3D对象碰撞检测基本上采用对象的外包立方体进行碰撞检测，难以模拟真实的3D模型形态进行碰撞检测，导致碰撞检测的精度不够高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种室内环境下3D对象碰撞检测方法，能够精确地模拟3D对象的真实形态，进而实现高效的碰撞检测。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了：

一种室内环境下3D对象碰撞检测方法，用于实现目标3D对象在目标室内环境移动过程中的碰撞检测，包括如下步骤：

步骤A. 获得目标3D对象在室内环境水平面上的投影，构成目标投影，然后进入步骤B；

步骤B. 针对目标投影进行降采样，获得目标投影轮廓上的各个位置点，然后进入步骤C；

步骤C. 针对目标室内环境进行水平面上的几何化构建，获得目标室内环境的几何化表示，然后进入步骤D；

步骤D. 将目标投影置于目标室内环境几何化表示中，伴随目标投影在目标室内环境几何化表示当中的移动，即目标投影轮廓上各位置点随目标投影中心点位置变换、做相同位置变换过程中，若目标投影轮廓上的所有位置点中、存在位于目标室内环境几何化表示中禁止区域的位置点，则表示目标3D对象与目标室内环境发生碰撞；若目标投影轮廓上的所有位置点中、不存在位于目标室内环境几何化表示中禁止区域的位置点，则表示目标3D对象与目标室内环境不发生碰撞。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤A中，采用离散化投影方法，获得目标3D对象在室内环境水平面上的投影，构成目标投影。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤B中，针对目标投影，以目标投影中心点位置按顺时针或逆时针方向每隔预设角度、发射射线，然后分别获得各相邻射线之间目标投影轮廓上、距离目标投影中心点位置最远的位置，即作为目标投影轮廓上的各个位置点。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤C中，所述目标室内环境的几何化表示包括墙体组成的封闭空间、窗户禁止布局区域列表、门禁止布局区域列表。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤C中，所述目标室内环境的几何化表示还包括布局区域组成的封闭空间，即为基于目标室内环境的预设期望布局区域。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤B中，在获得目标投影轮廓上各个位置点之后，在目标投影所在面内，以目标投影的中心点位置、针对目标投影进行旋转，获得各个不同角度的目标投影、以及各目标投影轮廓上各个位置点；

所述步骤D中，分别针对各个不同角度的目标投影，将目标投影置于目标室内环境几何化表示中，伴随目标投影在目标室内环境几何化表示当中的移动，实现目标3D对象与目标室内环境的碰撞检测。