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虚拟现实辅助结构可装配性设计-包围盒模型

【摘要】:轴向包围盒和包围球的表达不受该假设的影响。另外,如果物体距离较远,AABB和BS表达法提供的包围体相交性测试资源消耗较少,是层次表达的更好选择。在自顶向下的方法中,物体的初始图元是最上层包围体,根据某些分割规则,以递归的方式分解为子包围体,直至每个子包围体只有一个图元或一组图元为止。包围体分割为两个或更多子包围体,或者合并为两个或更多子包围体,进而构造层次结构树的方法有多种。

本书考虑的层次表达仅限于四方包围体或球包围体。此外,假设物体的图元为三角形。该假设不仅加快了图元-图元相交性测试,同时也简化了方向包围盒的树结构。轴向包围盒和包围球的表达不受该假设的影响。

一般而言,由于碰撞检测高度依赖于待考虑的物体的相对位移,因此尚不清楚哪种层次表达最好。例如,如果物体彼此的距离足够近,OBB表达法的效果通常比其他的更好,因为它的紧密配合,能够大量减少图元-图元相交性测试的数量。另外,如果物体距离较远,AABB和BS表达法提供的包围体相交性测试资源消耗较少,是层次表达的更好选择。现代方法采用混合层次结构,基于内部节点和叶节点的接近度,其内部节点具有不同的表示。例如,在混合层次结构中,顶层内部节点采用AABB,粗略剔除非碰撞区域,在叶节点和底层内部节点采用OBB,实现改进的和更精确的非碰撞区域剔除。

无论使用哪种层次表达,都可以通过自顶向下或自底向上的方式构建层次结构树。在自顶向下的方法中,物体的初始图元是最上层包围体,根据某些分割规则,以递归的方式分解为子包围体,直至每个子包围体只有一个图元或一组图元为止。在自底向上中,当且仅当图元组无法再根据分割规则被进一步细分时,细分过程终止。(www.chuimin.cn)

包围体分割为两个或更多子包围体,或者合并为两个或更多子包围体,进而构造层次结构树的方法有多种。分割方法包括二叉树(一个父节点有2个子节点)、四叉树(一个父节点有4个子节点)和八叉树(一个父节点有8个子节点)。本书的分析仅限于使用自顶向下的方法构建二叉树的最常用方法。