[发明专利]基于八叉树结构分割的快速碰撞检测方法

权利要求书

1.一种基于八叉树结构分割的快速碰撞检测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)根据模型体积先验知识，将三维模型设定为大模型和小模型；

(2)将大模型的包围盒按八叉树结构分割；

(3)归类大模型三角面片；

(4)判断小模型包围盒是否与大模型八叉树结构的第一层立方体盒相交；

(5)如果步骤(4)判定为否，则停止判断；如果判定为是，则继续判断是否与八个子节点的立方体盒相交，同理，自顶向下逐层判断直至叶节点；

(6)将所有判断为相交的叶节点所存储的三角面片索引Index存储到一个验证集容器中；

(7)判断小模型是否与验证集容器中的三角面片相交；

(8)场景变换，小模型相对于大模型运动，更新小模型的信息，重复步骤(4)～(7)；

所述步骤(2)整个八叉树的深度Depth由大模型立方体盒边长L_o和设定的叶节点边长L_leaf决定：

所述步骤(3)的归类方法为：如果三角面片包围球与八叉树中某个叶节点的立方体空间相交，则将该三角面片索引存储在该叶节点的容器内；

对于第k个叶节点和索引为index的面片，根据以下公式判断是否相交：

其中，p_index和R_index表示索引为index的面片的包围球的球心和半径，p_k和L_leaf表示第k个叶节点的立方体的中心和边长；

将满足上述条件的全部面片索引加入到第k个叶节点的容器V_k中：

V_k＝{index_i,i＝1,2,...,N_k}；

其中，N_k表示第k个叶节点中的三角面片的索引个数。

所述步骤(4)中小模型直接用包围盒替代，无需细节三角面片信息，通过验证小模型包围盒中心与第一层八叉树立方体盒中心的距离，根据以下公式判断是否可能存在相交：

其中，p_b表示小模型包围盒中心，p_o1表示大模型第一层八叉树立方体盒中心，L_b表示小模型包围盒边长，L_o1表示第一层八叉树立方体盒边长；

若满足上述公式，则判断相交，若不满足，则判断不相交。

2.如权利要求1所述的基于八叉树结构分割的快速碰撞检测方法，其特征在于：步骤(6)验证集容器中的Index具有唯一性，不会重复加入。