一種三維動態預警系統的高程碰撞聯合檢測方法

2023-05-13 22:13:46

專利名稱：一種三維動態預警系統的高程碰撞聯合檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種三維動態預警系統的高程碰撞聯合檢測方法。
背景技術：
在三維場景漫遊過程中，如果不加以控制，可能會導致穿過物體，而在實際上，這些在真實世界中是不可能的，因此需要一個控制機制避免在三維場景漫遊過程中穿過物體，碰撞檢測成為三維場景漫遊中必不可少的控制方法。目前碰撞檢測方法主要有兩種，一種是轉化為判斷線面的相交問題，另一種是建立在包圍盒基礎上，並對其不斷完善的方法，這些方法都沒有充分利用道路為線性並不斷延伸的結構特點，因此實現車輛在道路隧道等線性結構中進行三維場景漫遊採用上述方法過於複雜且消耗大量資源，本發明通過建立層次模型利用層次數據結構來表示模型，從而減少了靜態檢測的元素，進而提高了計算的效率。

發明內容
本發明的目的是提供一種以三角形拓撲結構為基礎，實現了車輛在三維場景漫遊中的碰撞檢測，以彌補現有技術在三維場景漫遊中過於複雜，將三維空間問題簡化成二維的平面問題，使其能夠方便快速的實現車輛在三維場景漫遊中的漫遊。I.三角形網格模型預處理，找出模型內部的拓撲關係(I)計算三角形網格模型中每個三角形的平面法向向量；(2)尋找並記錄每個三角形的所有相鄰的三角形編號。如

圖1，按順序在三角形網格模型中取出一個三角形A，對三角形A的每一個頂點，判斷是否與附圖2為模型投影示意圖。附圖3為碰撞物和模型位置關係。附圖4為高程檢測原理圖。附圖5為高程檢測原理圖。
具體實施例方式
下面以具體示例進一步說明本發明。本示例利用圖4所示的三角形網格模型作為高速公路路面，具體步驟如下(I)對三角形網格模型中的每個三角形進行編號，並計算三角形網格模型中每個三角形的平面向量，計算公式寫成
-r (av a\ fa arV (ax ^vVn=axb=i+j+k
Vby bJ U bj 1 K)記錄下每個三角形的法向量；(2)尋找並記錄每個三角形的所有相鄰的三角形編號，如圖5 ；
(3)投影碰撞物和三角形網格模型,確定碰撞物所在的三角形編號，如圖，設碰撞物在加粗的三角形中，碰撞物繼續運動，到達新的坐標點，通過判斷，如果新的坐標點還在加粗的三角形中，屬於情況a，取出加粗三角形的平面方程與通過新的坐標點的垂直於XY平面的直線方程聯立，求出交點，該交點即為碰撞物所要到達的新的坐標點；如果新的坐標點在編號為9的相鄰三角形中，屬於情況b，取出編號為9的三角形的平面方程與通過新的坐標點的垂直於XY平面的直線方程聯立，求出交點，該交點即為碰撞物所要到達的新的坐標點；如果新的坐標點即不在加粗的三角形中，又不在所有相鄰的三角形中，則屬於情況c,將碰撞物新的坐標點該成原來的坐標點。附圖2為模型投影示意圖。附圖3為碰撞物和模型位置關係。附圖4為高程檢測原理圖。附圖5為高程檢測原理圖。
具體實施例方式下面以具體示例進一步說明本發明。本示例利用圖4所示的三角形網格模型作為高速公路路面，具體步驟如下(I)對三角形網格模型中的每個三角形進行編號，並計算三角形網格模型中每個三角形的平面向量，計算公式寫成
權利要求
1. 一種三維動態預警系統的高程碰撞聯合檢測方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)對三角形網格模型進行預處理，計算三角形網格模型中每個三角形的平面法向向量; (2)尋找並記錄每個三角形的所有相鄰的三角形編號； (3)將三角形網格模型和碰撞物的坐標( ,y0, z0)投影到XY平面上； (4)尋找XY平面上碰撞物所在的三角形編號； (5)計算碰撞物即將到達的新坐標(XpynZ1)； (5)判斷投影到XY平面上的三角形網格模型與碰撞物的位置關係； (6)根據三角形網格模型與碰撞物的位置關係，對碰撞物的位置進行修正； (7)高程碰撞聯合檢測方法，其特徵在於將高程與碰撞檢測結合到一起。
全文摘要
本發明提供一種三維動態預警系統的高程碰撞聯合檢測方法，本發明以三角形拓撲結構為基礎，實現了車輛在三維場景漫遊中的碰撞檢測，並以此為基礎進行了高程修正。此算法通過投影將複雜的三維空間問題簡化成二維的平面問題，使高程修正和碰撞檢測方法能夠方便地進行融合，從而高效快速的處理隧道及其路面場景漫遊的碰撞檢測問題。
文檔編號G06T19/00GK102722913SQ20121017399
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者劉鎮, 周翠英, 鄭熙悅 申請人:中山大學