[发明专利]一种基于三维虚拟场景的物体智能避障方法及系统

说明书

本发明公开一种基于三维虚拟场景的物体智能避障方法及系统，其中，方法包括步骤：计算出控制射线与控制射线方向上的障碍物的交点；根据所述交点计算目标物体与控制射线方向上的障碍物之间的距离；当所述距离处于预定距离范围内时，转步骤E1：分别计算目标物体与左前方障碍物之间距离和目标物体与右前方障碍物之间距离，并确定空旷方向，然后将目标物体的运动方向和控制射线方向转向空旷方向；当所述距离大于所述预定距离范围时，转步骤E2：控制目标物体沿控制射线向前移动；当所述距离小于所述预定距离范围时，转步骤E3：控制目标物体沿控制射线向后移动。本发明避障方法算法简单，可避开各种类型障碍物，实现目标物体的自由移动。

技术领域

本发明涉及三维虚拟技术领域，尤其涉及一种基于三维虚拟场景的物体智能避障方法及系统。

背景技术

三维虚拟场景是虚拟现实技术、计算机动画仿真、虚拟控制等领域的基础和重要组成部分，三维虚拟场景可在计算机上实现对现实世界的重建。在三维虚拟场景中可以模拟各种真实场景。碰撞检测在虚拟场景中的应用非常重要，在此技术上能够模拟出更加逼真的动画场景。物体的避障和路径规划在现实中已经得到部分实现，也可通过模拟仿真的方法，在三维虚拟场景中实现物体的智能避障功能。目前虚拟场景中避障主要是通过避障路径规划算法，需要确定起点和目标节点，物体只能沿着规划好的路径运动，这种方式算法复杂，避障的自由性受到很大限制。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于三维虚拟场景的物体智能避障方法及系统，旨在解决现有的避障方法算法复杂、只能沿着规划路径运动、避障自由性受到限制的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于三维虚拟场景的物体智能避障方法，其中，包括步骤：

A、在三维虚拟场景中构建障碍物和目标物体；

B、在目标物体上构建一条指向目标物体运动方向正前方的控制射线；

C、计算控制射线与控制射线方向上的障碍物的交点；

D、根据所述交点计算目标物体与控制射线方向上的障碍物之间的距离；

E、当所述距离处于预定距离范围内时，转步骤E1：分别计算目标物体与左前方障碍物之间距离和目标物体与右前方障碍物之间距离，并确定空旷方向，然后将目标物体的运动方向和控制射线方向转向空旷方向，再返回步骤C；当所述距离大于所述预定距离范围时，转步骤E2：控制目标物体沿控制射线向前移动；当所述距离小于所述预定距离范围时，转步骤E3：控制目标物体沿控制射线向后移动。

所述的基于三维虚拟场景的物体智能避障方法，其中，所述步骤E1包括：

E11、先将控制射线向第一方向转动第一角度，然后计算目标物体与控制射线方向上的障碍物之间的距离，并赋值给right；再将控制射线向第二方向转动第一角度的2倍，然后计算目标物体与控制射线方向上的障碍物之间的距离，并赋值给left，第一方向与第二方向相反；

E12、判断left是否大于right，当是时进入步骤E13，否则转入步骤E14；

E13、当left小于距离阈值时，将控制射线向第二方向转动第一角度，且将目标物体运动方向向第二方向转动第一角度的2倍；当left大于距离阈值时，将目标物体运动方向向第二方向转动第一角度，同时返回步骤C；

E14、当right小于距离阈值时，将控制射线向第一方向转动第一角度的3倍，且将目标物体运动方向向第一方向转动第一角度的2倍；当right大于距离阈值时，将控制射线向第一方向转动第一角度的2倍，且将目标物体运动方向向第一方向转动第一角度，同时返回步骤C。