Algoritmy detekce kolizí pro deformovatelné objekty

Bc. Pavel Rábek

Master's thesis

The Algorithms of Collision Detection for Deformable Objects

Abstract:

Příložena je textová i praktická část. Textová část popisuje celý proces týkající se algoritmů detekce kolizí pro skeletální deformovatelné objekty v reálném čase. Práce popisuje několik algoritmů a přístupů, například: reprezentace segmentové struktury, dopředná kinematika, využití quaternionů, skeletální animace, klasická detekce kolizí pomocí hierarchie obalových těles, algoritmus pro nalezení minimální koule obalující množinu bodů. Poslední sekce se zabývá optimálizovaným algoritmem počítající změněné obalové koule pro deformovatelné objekty. Praktická část sestává z frameworku pro skeletální animaci a detekci kolizí pro deformovatelné objekty. Tento framework je integrován v několika demonstračních aplikacích. Tyto aplikace pokrývají příklady detekce kolizí, editor pro skeletální animaci a tři programy testující výkonnost detekce kolizí: průchod scénou, davová scéna a detekce kolizí mezi dvěmi postavami.

Abstract:

Text and practial parts are attached. Text part describes the whole process involved in real-time algorithm of detection collision for skeletally deformable objects. Several algorithms and approaches are described there, for example: representation of articulated model, forward kinematics, utilization of quaternions, skeletal animation, ordinary collision detection algorithm via bounding volume hierarchies, algorithm of finding smallest enclosing ball of an arbitrary point set and the last section describes optimized bounding volume hierarchy refitting for deformable objects. Practical part consists of a framework for skeletal animation and collision detection for deformable models. The framework is utilized in several demonstration application. These applications cover examples of collision detection, skeletal animation editor and three programs testing the performance of collision detection: Scene walk, Crowd scene, Two Humans Collision.

Keywords

skeletal animation, linear blend skinning, LBS, collision detection, CD, deformable objects, skeleton, humanoid, animation, forward kinematics, bounding volume hierarchy, BVH, bounding, volume, BV, on-demand sphere refitting, quaternions

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 1. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 15. 2. 2007
• Supervisor: Mgr. Petr Tobola, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Applied Informatics / Applied Informatics