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碰撞检测技术(jìshù)的研究
摘 要
实时(shí shí)准确(zhǔnquè)的碰撞检测对于提高虚拟环境的真实性、增强(zēngqiáng)虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用。
该文对碰撞检测相关(xiāngguā1 根底理论41
碰撞检测的实现过程43
用户交互50
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(chéngxù)的优缺点52
第六章总结(ZǑNGJIÉ)与展望54
主要(zhǔyào)参考文献55
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绪论
(xū nǐ xiàn shí)技术开展(kāizhǎn)及现状(xiànzhuàng)
虚拟现实(xū nǐ xiàn shí)的特点
自20世纪90年代(niándài)初以来，虚拟现实技术一直是信息领域研究、开发和应用的热点方向之一。虚拟现实〔Virtual Reality〕,也称为“人工现实〞或“临境〞技术，是多媒体开展的更高境界，虚拟现实以更加高级的集成化和交互性，给用户以更加逼真的体验，可广泛应用在模拟训练、科学可视化等领域，将是今后十分活泼的技术课题。
虚拟现实就是用计算机技术生成一个逼真的，集听、视、触及嗅觉为一体的感觉世界，用户以人的自然技能与虚拟现实交互考察，包含三层意思：[1]
虚拟实体是用计算机来生成的一个逼真的实体，“逼真〞就是要到达三维视觉，甚
至其他三维感觉。
用户可以通过人的自然技能〔如头和眼的转动、手势等其他身体动作〕与环境交互。
虚拟现实往往要借助于一些三维传感设备来完成交互动作，如头盔立体显示、数据
手套、数据服装、三维鼠标等。
虚拟现实是一种高度集成技术，是计算机、机器人、人工智能以及心理学等开展的联合结晶，因此取决于三维实时图像显示、三维定位跟踪传感技术、人工智能技术、高速并行计算机技术及人的行为学等领域的研究进展。因此虚拟现实技术的研究和实现难度很高，：“虚拟现实是人机接口设计中最后一个堡垒，也是最有意义的领域。〞
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虚拟现实(xū nǐ xiàn shí)的根本(gēnběn)特征(tèzhēng)可以概括为三个“I〞,即Immersion-Interaction-Imagination(沉浸-交互-构思)。它强调了人在信息处理过程中的主导作用，使信息处理从以计算机为中心(zhōngxīn)转到以人为中心。
虚拟现实(xū nǐ xiàn shí)这一概念起源于Ivan Sutherland在1965年发表的一篇题为“The Ultimate Display〞的报告。在该报告中提出利用计算机系统构造一个具有视觉、听觉和感觉真实感的世界。1968年，Ivan Sutherland开发了第一个可以跟踪头部运动的头盔显示器〔head-Mounted Display,简称HMD〕。HMD根据用户在虚拟世界的位置来显示相应的内容，当用户移动或转动头部时，通过HMD所看到的虚拟世界也随之发生改变。后来，许多人在这方面进展了大量研究，并取得了一些进展。
国内外虚拟现实技术的研究状况
在虚拟现实领域，国内外专家和学者已经做出了许多研究工作。
国外研究状况：
1〕美国的研究状况
美根本上就代表。目前美国在该领域的根底研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。
2〕日本的研究状况
在当前实用虚拟现实技术的研究与开发中,日本是居于领先位置的国家之一，主要致力于建立大规模虚拟现实知识库的研究。另外在虚拟现实的游戏方面的研究也做了很多工作。
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NEC公司计算机和通信分部中的系统研究实验室开发了一种虚拟现实(xū nǐ xiàn shí)系统，它能让操作者都使用“代用手〞去处理三维CAD中的形体模型，该系统通过(tōngguò)VPL公司的数据手套把对模型的处理与操作者手的运动联系起来。
东京大学的广濑研究室重点(zhòngdiǎn)研究虚拟现实的可视化问题。为了克制(kèzhì)当前显示和交互作用技术的局限性，他们正在开发(kāifā)一种虚拟全息系统。
富士通实验室正在研究的一个工程是虚拟生物与虚拟现实环境的相互作用。他们还在研究虚拟现实中的手势识别，已经开发了一套神经网络姿势识别系统，该系统可以识别姿势，也可以识别表示词的信号语言。
3〕英国的研究与开发
在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备 〔包括触觉反响〕设计和应用研究方面，英国在欧洲是领先的。
国内研究状况：
和一些兴旺国家相比，我国虚拟现实技术还有一定的差距，但是一些国内大学都也做出很多研究。
航空航天大学首先进展了一些根底知识方面的研究，并着重研究了虚拟环
境中物体物理特