Luận Văn Nghiên cứu phát hiện va chạm và ứng dụng

MỤC LỤC


MỞ ĐẦU 2
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VA CHẠM 3
1.1. Môi trường thực tại ảo (Virtual Reality) 3
1.2. Tầm quan trọng của việc tìm hiểu phát hiện va chạm trong VR . 4
1.3. Một số khái niệm cơ bản . 4
1.3.1. Khối bao (Bounding volumes) . 4
1.3.2. Xây dựng các khối bao cơ sở 8
Chương 2 :CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN VA CHẠM 11
2.1. Phương pháp dùng bao cầu - Bounding Sphere . 11
2.1.1. Phát hiện va chạm 11
2.1.2. Xử lý va chạm 16
2.2. Kỹ thuật sử dụng hộp bao phát hiện va chạm 19
2.2.1. Sự phân tách giữa các OBB 20
2.2.2. Kiểm tra sự va chạm giữa các OBB 22
2.2.3. Tìm va chạm giữa 2 OBBs . 23
2.3. Phương pháp Elipsoid 27
2.3.1. Không gian vector và sự tịnh tiến các vật thể trong không gian . 27
2.3.2. Phát hiện va chạm 29
2.3.3. Xử lý va chạm 35
2.4. Phát hiện va chạm giữa các đối tượng cơ sở 41
2.4.1. Phát hiện va chạm giữa hộp bao và tam giác (Box – Triangle) 41
2.4.2. Phát hiện va chạm giữa 2 tam giác (Triangle-Triangle) 52
Chương 3: PHẦN THỰC NGHIỆM 66
KẾT LUẬN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 68



MỞ ĐẦU



Ngày nay, sự phát triển của máy tính đã đem đến cho con người những cơ hội mới để nghiên cứu các vấn đề của thực tế. Bằng việc xây dựng lên môi trường thực tại ảo, con người có thể mô phỏng thế giới thực vào máy vi tính, mô phỏng những sự kiện có thật hoặc giả định trong thực tế vào vi tính để tìm hiểu - ở đây chúng tôi chỉ nói đến một trường hợp đó là chính là mô phỏng các va chạm trong thực tế, để từ đó tìm ra giải pháp thích hợp mà không cần phải kiểm nghiệm bằng thực tế.
Vấn đề về va chạm thường là những vấn đề rất khó nghiên cứu trong thực tế, chẳng hạn như va chạm giữa các ôtô, xe máy hay lớn hơn nữa là tàu hỏa, máy bay v.v Những vấn đề này đã được nghiên cứu thử nghiệm trong thực tế nhưng còn rất nhiều hạn chế vì nhiều lý do, còn rất nhiều trường hợp va chạm mà chúng ta cần nghiên cứu nhưng chưa thể thực hiện được. Một vấn đề khác đó chính là chi phí cung cấp cho việc thử nghiệm trên thực tế là quá lớn. Chính vì vậy giải pháp sử dụng máy tính để mô phỏng các vụ va chạm này là rất cần thiết. Đây là một vấn đề hết sức cần thiết cho cuộc sống của con người.
Vấn đề phát hiện va chạm còn được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác như: y học, các bộ mô phỏng vật lý hay trong một lĩnh vực có nhu cầu rất lớn đó là giải trí v.v Phát hiện va chạm được ứng dụng rất nhiều trong các môi trường thực tại ảo.
Khoá luận này nhằm mục đích nghiên cứu, tìm hiểu va chạm chung giữa các đối tượng trong thực tế được mô phỏng vào máy tính, hướng giải quyết sau va chạm (hậu va chạm). Khoá luận gồm có 3 chương:
· Chương 1: Giới thiệu chung về môi trường thực tại ảo và các khái niệm liên quan khi nghiên cứu phát hiện va chạm
· Chương 2: Giới thiệu một số phương pháp phát hiện va chạm phổ biến.
· Chương 3: Xây dựng ứng dụng va chạm ôtô.
Trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Đỗ Năng Toàn, là người trực tiếp hướng dẫn đề tài tốt nghiệp của tôi, anh Phạm Thế Anh cùng các anh chị trong Viện Công nghệ thông tin đã giúp tôi hoàn thành khoá luận này, tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp, người thân trong gia đình đã tạo điều kiện, động viên tôi trong quá trình làm đồ án.
Vì điều kiện thời gian không có nhiều, kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót. Tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp.