[发明专利]一种基于能量平衡的柔性体碰撞处理方法

摘要

公开了一种利用能量平衡机制来处理柔性体碰撞的方法，方法包括：在空间层次包围盒内部依次进行基于向量积的“点-面”碰撞检测和基于四面体的“线-线”碰撞检测；当检测到碰撞时，判断碰撞发生的类型，分别对柔性体与模拟环境中的刚体模型碰撞和柔性体之间的碰撞进行碰撞处理；利用能量平衡来控制碰撞响应：通过能量函数判断系统是否处于平衡状态；当系统处于平衡状态时，针对压缩弹簧计算扰动；进行状态变量的设定，通过扰动状态变量来管理扰动；根据状态变量，设置系统约束的控制矩阵S矩阵和Z矩阵，使用隐式求解方法，将扰动加入线性系统方程。本发明适用于屈曲生成，能够更加有效的提高系统稳定性，处理碰撞并产生柔软体仿真褶皱。

主权项

一种利用能量平衡机制来处理柔性体碰撞的方法，所述方法包括：在空间层次包围盒内部依次进行基于向量积的“点-面”碰撞检测和基于四面体的“线-线”碰撞检测；当检测到碰撞时，判断碰撞发生的类型：如果是柔性体与模拟环境中的刚体模型碰撞，则进行约束碰撞处理，在线性系统中添加碰撞之间的约束；如果是柔性体之间的碰撞，将所检测到的临近碰撞的数量与预定值进行比较，如果所检测到的临近碰撞的数量小于预定值，则进行冲量碰撞处理；如果所检测到的临近碰撞的数量大于等于预定值，则将邻近的多个碰撞作为统一的刚体域处理，并将刚体域作为一个碰撞与刚体域外的其它碰撞同时进行冲量碰撞处理；利用能量平衡来控制碰撞；所述利用能量平衡来控制碰撞具体包括：通过能量函数判断线性系统是否处于平衡状态；当线性系统处于平衡状态时，针对压缩弹簧计算扰动位移；进行状态变量的设定，通过碰撞扰动状态变量来管理扰动；根据状态变量，设置线性系统约束的控制矩阵S矩阵和Z矩阵，使用隐式求解方法，将扰动加入线性系统方程。