[发明专利]一种基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法

权利要求书

1.一种基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

获取待检测物体的物理网格模型；

获取所述物理网格模型中各特征的邻接信息；

根据所述邻接信息建立所述物理网格模型的结构约束关系；

计算所述物理网格模型中各质点在下一时刻的预测位置；

基于各所述特征的空间哈希碰撞检测所述物理网格模型中实际发生碰撞的特征对，具体为：

获取当前时刻至下一时刻之间的时间步长内扫掠体的空间包围盒所覆盖到的空间网格；

获取所述空间网格对应的三角形哈希表和边哈希表；

将所述物理网格模型中的三角形对应添加到所述三角形哈希表中；

将所述物理网格模型中的边对应添加到所述边哈希表中；

检测所述物理网格模型中的点-面碰撞对；

检测所述物理网格模型中的边-边碰撞对。

2.根据权利要求1所述的基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法，其特征在于，所述获取所述物理网格模型中各特征的邻接信息包括步骤：

将所述物理网格模型导入物理仿真系统中；

读取所述物理网格模型的顶点位置信息、三角形信息及法向信息；

初始化所述物理网格模型各质点的状态信息；

根据所述物理网格模型中顶点的连接关系生成各所述特征的邻接信息。

3.根据权利要求1所述的基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法，其特征在于，所述根据所述邻接信息建立所述物理网格模型的结构约束关系包括步骤：

获取所述物理网格模型中各所述质点的初始位置；

获取所述待检测物体的力学特性；

建立所述物理网格模型中每条边两顶点之间的距离约束关系；

建立所述物理网格模型中两共边三角形之间的二面角弯曲约束关系。

4.根据权利要求1所述的基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法，其特征在于，所述计算所述物理网格模型中各质点在下一时刻的预测位置包括步骤：

获取物理仿真系统的时间步长以及当前时刻；

获取所述物理网格模型中各所述质点在当前时刻下所受的外力；

获取半隐式欧拉积分公式；

根据牛顿第二定律和所述半隐式欧拉积分公式预测各所述质点在下一时刻的预测位置。

5.根据权利要求1所述的基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法，其特征在于，所述检测所述物理网格模型中的点-面碰撞对包括步骤：

遍历所述物理网格模型中各顶点；

获取各所述顶点在当前时刻至下一时刻之间的时间步长内扫过的轨迹；

获取所述轨迹的包围盒所覆盖到的所有空间网格；

判断所述轨迹是否与所述空间网格的包围盒相交；

若是，遍历所述空间网格中的所有三角形；

若否，则跳过；

判断所述顶点是否是所述三角形的顶点；

若是，则跳过，

若否，判断所述顶点与所述三角形是否已经检测过；

若是，则跳过；

若否，判断所述轨迹是否与所述三角形的包围盒相交；

若是，进行所述顶点与所述三角形的连续碰撞检测，生成点-面碰撞对约束关系，并将所述点-面碰撞对标记为已检测过；

若否，则跳过，并将所述点-面碰撞对标记为已检测过。

6.根据权利要求5所述的基于特征的空间哈希连续碰撞检测方法，其特征在于，所述判断所述顶点与所述三角形是否已经检测过包括步骤：

设置一个长度为三角形个数的整型数组和一个计时器；

当相交检测开始时将所述整型数组中的元素和所述计时器均重置为0；

当每遍历一个顶点时将所述计时器的值自增1；

判断所述整型数组的值是否等于所述计时器的当前值；

若是，判断所述顶点与所述三角形已经检测过；

若否，判断所述顶点与所述三角形未检测过。