本發明專利技術公開了一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測和繪制修正花瓣的方法，其特征是采用參數方程表示花瓣曲面的初始狀態；碰撞檢測方法為將花瓣面中的各點的三維直角坐標x,y,z從內輪到外輪分別投影到地理坐標的球面上用經度和緯度表示，并將經緯度離散取值，轉換到二維坐標平面上；采用多個緩沖區分別記錄各花瓣的投影結果及花瓣離地理坐標原點的距離；碰撞檢測過程為根據各緩沖區中的值，確定當前花瓣是否與其它花瓣有碰撞；根據碰撞檢測結果，確定碰撞的范圍，再將當前花瓣進行變形或移動，避免當前花瓣與其它花瓣碰撞。本發明專利技術同時還提出了繪制修正花瓣的方法。通過對花朵的生成過程中花瓣間的碰撞檢測試驗，說明其檢測效果好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及計算機圖形學及植物學方面的知識，主要是與圖形學中三維物體碰撞檢測及植物花的花瓣分布有關，特別涉及。
技術介紹
隨著計算機技術的發展，人們對仿真建模、計算機輔助設計、計算機藝術、計算機視覺、智能機器人等的需求大大推動了虛擬現實技術的發展。碰撞檢測是虛擬現實系統中不可缺少的一個重要部分，簡單地講，碰撞檢測就是檢測虛擬場景中的不同對象之間是否發生了碰撞。碰撞檢測問題按運動物體所處的空間可分為二維平面碰撞檢測和三維空間碰撞檢測。二維平面碰撞檢測算法相對簡單；而三維空間碰撞檢測算法相對復雜并但在仿真系統中應用十分廣泛，現有技術中對于花瓣間碰撞的檢測，大都是采用物體的最小包圍盒之間的關系進行檢測，其缺點是計算量大，檢測速度慢。
技術實現思路
本專利技術目的是針對花朵中的花瓣分布規律及花瓣的曲面特征，提出基于投影的植物花三維造形模擬中花瓣間的碰撞檢測方法，從而提供。本專利技術技術方案之一采用參數方程表示花瓣曲面的初始狀態；碰撞檢測方法為將花瓣面中的各點的三維直角坐標X，y, Z從內輪到外輪分別投影到地理坐標的球面上用經度和緯度表示，并將經緯度離散取值，轉換到二維坐標平面上；采用多個緩沖區分別記錄各花瓣的投影結果及花瓣離地理坐標原點的距離；碰撞檢測過程為根據各緩沖區中的值， 確定當前花瓣是否與其它花瓣有碰撞；根據碰撞檢測結果，確定碰撞的范圍，再將當前花瓣進行變形或移動，避免當前花瓣與其它花瓣碰撞。優選所述的花瓣曲面的初始狀態采用如下參數方程表示X = AEW Hh A xy = hv Ayz = Az + gO ^ ^ I O ^ K ^ I([)每個花瓣以不同的旋轉角度分布在花托上，再進行基本幾何變換，基本幾何變換包括繞三個坐標軸旋轉移和平移；經過幾何變換得到花朵中的各個花瓣的位置及方向。所述的碰撞檢測方法采用局部坐標系，每個花朵的中心是直角坐標原點及地理坐標球心位置，將花瓣曲面的直角坐標投影到地理經緯坐標，如下式權利要求1.一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法，其特征是采用參數方程表示花瓣曲面的初始狀態；碰撞檢測方法為將花瓣面中的各點的三維直角坐標X，I, Z從內輪到外輪分別投影到地理坐標的球面上用經度和緯度表示，并將經緯度離散取值，轉換到二維坐標平面上；采用多個緩沖區分別記錄各花瓣的投影結果及花瓣離地理坐標原點的距離；碰撞檢測過程為根據各緩沖區中的值，確定當前花瓣是否與其它花瓣有碰撞；根據碰撞檢測結果，確定碰撞的范圍，再將當前花瓣進行變形或移動，避免當前花瓣與其它花瓣碰撞。2.如權利要求I所述的一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法，其特征在于所述的花瓣曲面的初始狀態采用如下參數方程表示3.如權利要求I所述的一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法，其特征在于所述的碰撞檢測方法采用局部坐標系，每個花朵的中心是直角坐標原點及地理坐標球心位置，將花瓣曲面的直角坐標投影到地理經緯坐標，如下式4.如權利要求I所述的一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法，其特征在于所述的多個緩沖區定義如下，用于記錄各花瓣的投影結果及花瓣離地理坐標原點的距離； sphere_num 用于存放當前花瓣有碰撞的投影標志； sphere_z 用于存放離球心最遠的花瓣離球心的距離； sphere_dz 用于存放發生碰撞后的兩個花瓣的距離； sphere_u 用于存放發生碰撞時的花瓣的u參數； sphere_v 用于存放發生碰撞時的花瓣的^參數。5.如權利要求I或4所述的一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法，其特征在于所述的碰撞檢測過程為從花朵中的內輪花瓣開始，依次到外輪花瓣，逐個花瓣進行碰撞檢測， 并將檢測的結果記錄到各個緩沖區中如果花瓣中的某個經纟韋點(i, j)離球心坐標的距離dis(i, j)小于等于當前sphere_ z 值，說明該點有碰撞；將 sphere_z - dis(i, j)記錄到 sphere_dz 中； 當前點的參數曲面的兩個參數值分別記錄到sphere_u 和sphere_v j]中；當前花瓣的編號記錄到sphere_num 中；如果花瓣中的某個經纟韋點(i, j)離球心坐標的距離dis(i, j)大于當前sphere_z 值，說明該點無碰撞；將dis(i, j)記錄至Ij sphere_z 中。6.如權利要求5所述的一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法，其特征在于如果某個花瓣與其內輪或同輪的花瓣有碰撞，則對該花瓣緩沖區中的投影信息進行處理，確定花瓣面上碰撞的各個區域范圍及相應區域中心的參數U與V的值，即Ui與根據K.與將如下高斯函數代入式(I )，對花瓣碰撞處進行變形，使其避免碰撞；7.米用I一6任一權利要求所述的一種基于投影的花瓣間碰撞的檢測方法繪制修正花瓣的方法，其特征在于(1)確定花瓣曲面的初始狀態的初始參數方程如下全文摘要本專利技術公開了，其特征是采用參數方程表示花瓣曲面的初始狀態；碰撞檢測方法為將花瓣面中的各點的三維直角坐標x,y,z從內輪到外輪分別投影到地理坐標的球面上用經度和緯度表示，并將經緯度離散取值，轉換到二維坐標平面上；采用多個緩沖區分別記錄各花瓣的投影結果及花瓣離地理坐標原點的距離；碰撞檢測過程為根據各緩沖區中的值，確定當前花瓣是否與其它花瓣有碰撞；根據碰撞檢測結果，確定碰撞的范圍，再將當前花瓣進行變形或移動，避免當前花瓣與其它花瓣碰撞。本專利技術同時還提出了繪制修正花瓣的方法。通過對花朵的生成過程中花瓣間的碰撞檢測試驗，說明其檢測效果好。文檔編號G06T19/00GK102609993SQ20121003228公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月14日 優先權日2012年2月14日專利技術者李麗華, 陸玲 申請人:東華理工大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸玲，李麗華，
申請(專利權)人：東華理工大學，
類型：發明
國別省市：
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