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连续碰撞检测(隧穿问题)

Continuous Collision Detection (Tunneling)CCD进阶

按物体在一步内的运动轨迹找碰撞,防止高速物体直接穿过障碍物。

普通的离散碰撞检测只在每个时间步末尾检查物体是否重叠。物体很快或很薄时,一步之内可能从障碍物一侧直接跳到另一侧,前后两次检查都不重叠,碰撞就被漏掉,这就是隧穿(tunneling)。连续碰撞检测沿物体在这一步内扫过的轨迹求最早接触时刻,在穿过之前处理碰撞,代价是更耗算力,速度越快、物体越密越明显。PhysX 要在场景、物体对、刚体三处分别打开 CCD,另有更便宜的推测式 CCD(按速度放大接触距离)。另一种常见对策是减小仿真步长或增加子步。注意:MuJoCo 文档里的 CCD 指「凸碰撞检测」(convex collision detection),不是连续碰撞检测。

例子仿真里快速挥动的细棍或抛出的小球在大步长下直接穿过桌面,开启 CCD 或减小仿真步长后恢复正常。

也叫
连续碰撞检测、隧穿、tunnelling
相关
碰撞检测(物理引擎)、穿模、仿真步长、子步、宽相 / 窄相碰撞检测、PhysX
来源
NVIDIA PhysX 5 SDK Documentation: Advanced Collision Detection - Continuous Collision Detection
Wikipedia: Collision detection
MuJoCo Documentation: Computation - Convex collisions

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