Diplomarbeit (*.pdf - 5,3MB) - Faculty of Computer Science ...

Constructive
solid
geometry
Nichtpolygonale Objekte Polygonale Objekte
Implizite
Flächen
Abb. 3-12 Repräsentation von 3D- Modellen nach [Gotttschalk00]
Im folgenden soll von beliebigen polygonalen Modellen, also speziell auch von
„Polygon soups“ ausgegangen werden. Es wird sich jedoch später noch zeigen
(Abschnitt 3.3.7), dass diese recht allgemeine Annahme noch etwas
eingegrenzt werden kann.
Laufzeitanforderungen
Parametrisierte
Flächen
3D Modelle
Des weiteren ist entscheidend für die Auswahl des Verfahrens, dass möglichst
viele der erforderlichen Berechnungen vor Beginn der eigentlichen Simulation
durchgeführt werden können. Deren Kosten sind weitaus unkritischer zu
bewerten als Berechnungen, die während der eigentlichen Simulation in jedem
Zeitschritt durchgeführt werden müssen. Es ist daher anzustreben, so weit als
möglich Berechnungen vor Beginn der Simulation durchzuführen und die
Ergebnisse in den entsprechenden Objekten zu speichern. Dies erhöht
einerseits die Speicheranforderungen, bedeutet zugleich aber einen
Geschwindigkeitsgewinn.
3.3.2 Analyse vorhandener Verfahren
konvex
Strukturierte
Objekte
nicht konvex
Polygon
soups
Wie bereits erwähnt existieren zahlreiche Kollisionserkennungsverfahren für
unterschiedliche Anwendungsfälle. Die Problematik, dass ein einfacher
gegenseitiger Test aller Primitive auf Überschneidungen meist zu aufwendig
ist, wird dabei gelöst, indem versucht wird die Menge der Primitive auf einer
höheren Abstraktionsebene zu strukturieren und mittels konservativerer Tests
die Anzahl der notwendigen Primitivtests zu reduzieren.
Dabei wird meist in zwei Phasen vorgegangen. In der ersten Phase (Broad
Phase) der Kollisionserkennung wird versucht, alle Paare von Objekten
auszuschließen, die nicht kollidieren können. Räumliche und zeitliche
Kohärenzen können genutzt werden, um diese Erkennung zu beschleunigen.
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