碰撞检测问题在机器人运动规划、计算机图形学等领域中有十几年的研究历史, 近年来随着虚拟现实、分布式交互仿真等技术的兴起,碰撞检测,特别是柔性物体的碰撞检测问题开始成为计算机图形学研究的热点。 织物建模是织物动态模拟的基础, 而碰撞检测是影响柔性织物仿真速度的重要因素, 它所耗费的时间通常会占到仿真总时间的 40%左右。本文在质点-弹簧模型的建模基础上, 对织物模拟中现有的碰撞检测方法进行比较和总结, 采用 AABB 层次包围盒的思想处理织物模拟中的碰撞问题。 通过将织物和场景中的其他物体都用三角网格表示, 从而将他碰撞和自碰撞检测归结为寻找每对点-三角形或每对边-边之间是否发生穿透。进一步分别为织物和场景中其他物体构造 AABB 层次包围盒树, 从而将它们之间的碰撞问题, 转化为两棵 AABB 层次包围盒树的遍历和判交问题。同时, 在自碰撞检测中, 利用三角形表面曲率简化计算,将织物各部分之间的自碰撞通过递归, 归结为织物与周围环境中刚体的碰撞检测问题来讨论。当检测到包围盒相交后,进一步讨论了包围盒所包裹的基本几何元素之间的碰撞检测问题,将并其归结为点—三角形法。 本课题以 VC++6.0 和 OpenGL 为开发工具, 在开发中自始至终贯彻了面向对象的编程思想。实验结果表明,本文采用的基于 AABB 层次包围盒的碰撞检测方法能很好地解决织物模拟中的实时碰撞检测问题,在普通的 PC 平台上利用标准图形系统即可达到实时的绘制速度,从而为解决和处理柔性对象环境中的碰撞检测问题提供了一种可靠而有效的途径。