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基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法研究的中期报告
一、研究背景
在计算机图形学、物理仿真等领域中，碰撞检测是一个非常重要的问题。碰撞检测可以用于模拟现实世界的物理碰撞，也可用于游戏设计和虚拟现实等领域。碰撞检测主要涉及到两个关键问题：模型表示和碰撞检测算法。
模型表示是指将物体转化为计算机可处理的数据结构。在三维图形学领域中，常见的模型表示方法包括多边形网格、NURBS等。在物理仿真领域中，将物体用质点表示是一种常见的方法。
碰撞检测算法是指将两个物体的模型表示进行比较，判断它们是否相交。在三维图形学领域中，常见的碰撞检测算法有暴力法、AABB树、OBB树、BVH树等。在物理仿真领域中，粒子群算法对碰撞检测具有较好的适用性。
二、研究内容
本文主要研究基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法。该算法利用包围盒对物体进行快速的预筛选，减少了粒子群算法的计算量。
具体算法流程如下：
1.对每个物体生成一个包围盒，利用包围盒进行预筛选。
2.如果两个物体的包围盒不存在相交，则说明它们不可能发生碰撞，直接退出检测过程。
3.利用粒子群算法对两个物体进行进一步的检测。
4.如果两个物体的粒子存在相交，则说明它们发生碰撞。
三、实验设计
本文将使用C++编程语言实现基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法，并利用OpenGL库进行可视化展示。
实验目的：
1.验证基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法的有效性。
2.研究算法的性能，分析算法的计算时间和空间开销。
实验步骤：
1.实现包围盒的生成与碰撞检测算法。
2.实现粒子群算法。
3.将两个算法结合起来，实现基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法。
4.利用生成的数据集对算法进行测试。
5.分析算法的性能，包括计算时间和空间开销等。
四、预期结果
预计本文实现的基于包围盒与粒子群的碰撞检测算法能够对物体进行准确、高效的碰撞检测。在性能分析方面，预计算法运行时间较短，空间开销较小。
五、参考文献
1.Schneider,P.J.,&Eberly,D.H.(2002).Geometrictoolsforcomputergraphics.MorganKaufmann.
2.Jin,Y.,&Sendhoff,B.(2003).Aparticleswarmoptimizationalgorithmforthecollisionavoidanceofmulti-robotsystems.InProceedingsofthe2003IEEE/RSJInternationalConferenceonIntelligentRobotsandSystems(IROS2003)(pp.3612-3617).
3.Glocker,C.,&Mehner,W.(1999).Collisiondetectionofdeformableobjects.InProceedingsofthe1999IEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomation(ICRA'99)(Vol.4,pp.2863-2868).