Премещение виртуального объекта в виртуальной окружающей среде без взаимных помех между его сочлененными элементами - RU2004131049A

Реферат

1. Способ перемещения, выполнением последовательности элементарных перемещений, в виртуальном пространстве (13) виртуального сочлененного объекта (10), содержащего совокупность сочлененных элементов (11), связанных между собой совокупностью сочленений (12), с определением относительных положений сочлененных элементов (11) углами сочленений в соответствии со степенями свободы, причем способ включает следующие этапы: вычисляют расстояние взаимодействия между данным сочлененным элементом (11с) и другими сочлененными элементами (11) сочлененного объекта (10); определяют по указанному расстоянию взаимодействия первую точку (Р1), принадлежащую данному сочлененному элементу (11с), и вторую точку (Р2), принадлежащую одному из других сочлененных элементов (11) сочлененного объекта; определяют по указанным первой и второй точкам уникального вектора

извлечения; отводят данный сочлененный элемент (11с) от других сочлененных элементов (11) сочлененного объекта при помощи движения, определенного в соответствии с уникальным вектором извлечения и воздействующего на степени свободы сочлененного объекта (10) для предотвращения столкновения данного сочлененного элемента (11с) с другими сочлененными элементами (11) сочлененного объекта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные этапы вычисления расстояния взаимодействия, определения первой и второй точек, определения вектора

извлечения и отведения данного сочлененного элемента повторяют для каждого из сочлененных элементов (11) сочлененного объекта (10) для предотвращения столкновения каждого сочлененного элемента с остальными частями сочлененного объекта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап определения наличия столкновения данного сочлененного элемента (11с) с другими сочлененными элементами (11) сочлененного объекта (10), проводимый после каждого элементарного движения в последовательности элементарных движений.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние взаимодействия соответствует глубине проникновения таким образом, что вектор (F) извлечения равен разности координат второй точки (Р2) и первой точки (Р1), причем указанная глубина проникновения обеспечивает возможность перемещения сочлененного объекта (10) с ограниченными и контролируемыми столкновениями между его сочлененными элементами.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние взаимодействия соответствует минимальному расстоянию таким образом, что вектор

извлечения равен разности координат первой точки (Р1) и второй точки (Р2), причем указанное минимальное расстояние обеспечивает возможность перемещения сочлененного объекта (10) без столкновений между его сочлененными элементами.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап отмены последнего элементарного движения в указанной последовательности элементарных движений при наличии столкновения данного сочлененного элемента (11с) с другими сочлененными элементами (11) сочлененного объекта (10).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные этапы определения первой и второй точек (Р1, Р2), определения вектора

извлечения и отведения данного сочлененного элемента (11с) не осуществляют при отсутствии столкновения данного сочлененного элемента с другими сочлененными элементами сочлененного объекта.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отведение данного сочлененного элемента (11 с) от других сочлененных элементов (11) сочлененного объекта (10) осуществляют вращательным движением сочленения, воздействующим на каждое из сочленений (12), принадлежащих к последовательности сочленений, предшествующей данному сочлененному элементу, причем вращательное движение, воздействующее на каждое из сочленений (12а), принадлежащих к указанной последовательности, включает следующие этапы: определяют первый вектор

между центром сочленения данного сочленения (12а) и начальной точкой вектора извлечения; определяют второй вектор между центром сочленения данного сочленения (12а) и конечной точкой вектора извлечения; вычисляют угол поворота, необходимый для совмещения первого вектора со вторым вектором; вычисляют элементарный угол или элементарные углы поворота сочленения путем разложения указанного угла поворота по оси или осям, определяющим степень (степени) свободы, соответствующую (соответствующие) данному сочленению; поворачивают сочлененный элемент в данном сочленении (12а) на угол или углы, пропорциональные указанному углу или указанным углам сочленения.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что угол поворота вычисляют по векторному произведению первого и второго векторов.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что элементарный угол или элементарные углы сочленения вычисляют по скалярному произведению или скалярным произведениям указанного векторного произведения и оси или осей степеней свободы данного сочленения.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что отведение сочлененного элемента от других сочлененных элементов сочлененного объекта осуществляют с помощью фактора (34) внутреннего скольжения, воздействующего на степени свободы сочлененного объекта.

12. Способ п.1, отличающийся тем, что сочлененный объект определяется в виртуальном пространстве своим глобальным положением и глобальной ориентацией таким образом, что перемещение сочлененного объекта осуществляют с помощью фактора притяжения, воздействующего на глобальное положение и/или глобальную ориентацию, и/или степени свободы сочлененного объекта.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап перемещения сочлененного объекта в режиме реального времени, осуществляемого оператором при помощи управляющего фактора, воздействующего на положение и/или ориентацию, и/или степени свободы сочлененного объекта.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что сочлененный объект представляет собой виртуальный манекен (10а), перемещающийся по полу виртуального пространства, причем данный манекен определяется своим положением на указанном виртуальном полу, ориентацией относительно вертикальной оси, перпендикулярной указанному полу и проходящей через центр тяжести манекена, и степенями свободы, определяющими совокупность его сочлененных элементов.