# 2.5.2 碰撞检查功能设计说明 ## 2.5.2.1. 模块描述 碰撞检查模块是碰撞检测功能的核心模块，负责在指定物流组件（待载转运车）动画运行过程中，如果与其他模型发生碰撞或干涉，要高亮显示该模型，并记录碰撞结果。支持碰撞记录导出。该模块使用ClashDetective集成和空间索引实现高效的动态碰撞检测。 该模块与ClashDetectiveIntegration、PathAnimationManager和CollisionSceneHelper紧密集成，实现实时碰撞检测和结果记录。 ## 2.5.2.2. 功能 ### 核心功能 1. **实时碰撞检测**：在动画播放过程中实时检测碰撞 2. **碰撞高亮**：高亮显示发生碰撞的模型 3. **碰撞记录**：记录碰撞的时间、位置、对象等信息 4. **结果导出**：导出碰撞记录到文件 5. **ClashDetective集成**：与Navisworks ClashDetective联动 ### 子功能 | 功能编号 | 功能名称 | 功能描述 | |---------|---------|---------| | 2.5.2.F1 | 预计算碰撞 | 预计算可能的碰撞点 | | 2.5.2.F2 | 实时检测 | 动画过程中的实时碰撞检测 | | 2.5.2.F3 | 碰撞高亮 | 高亮显示碰撞对象 | | 2.5.2.F4 | 碰撞记录 | 记录碰撞详情 | | 2.5.2.F5 | 结果查看 | 查看碰撞结果列表 | | 2.5.2.F6 | 记录导出 | 导出碰撞记录 | | 2.5.2.F7 | 排除设置 | 设置不参与碰撞检测的对象 | | 2.5.2.F8 | 容差设置 | 设置碰撞检测容差 | ## 2.5.2.3. 性能 ### 性能指标 | 指标名称 | 目标值 | 说明 | |---------|-------|------| | 检测响应时间 | < 50ms | 单次碰撞检测的响应时间 | | 帧率影响 | < 5FPS | 碰撞检测对动画帧率的影响 | | 支持对象数量 | > 10000 | 支持检测的场景对象数量 | | 内存占用 | < 200MB | 碰撞检测的额外内存占用 | ### 性能优化策略 1. 使用空间索引加速检测 2. 碰撞结果缓存 3. 分层检测减少计算量 ## 2.5.2.4. 输入输出项 ### 1. 字段输入输出 #### 输入字段 | 字段名 | 类型 | 必填 | 说明 | |-------|------|-----|------| | AnimatedObject | ModelItem | 是 | 运动对象 | | ExcludedObjects | List | 否 | 排除的对象列表 | | Tolerance | double | 否 | 检测容差（米），默认0.05 | | UseClashDetective | bool | 否 | 使用ClashDetective，默认true | #### 输出字段 | 字段名 | 类型 | 说明 | |-------|------|------| | Collisions | List | 碰撞结果列表 | | CollisionCount | int | 碰撞总数 | | UniqueCollisions | int | 去重后的碰撞数 | ### 2. 界面交互输入输出 #### 界面输入 - 检测容差设置 - 排除对象选择 - 手动触发检测 #### 界面输出 - 碰撞列表显示 - 碰撞位置高亮 - 碰撞统计信息 - 结果导出提示 ## 2.5.2.5. 算法 ### 碰撞检测算法 ``` 算法：基于空间索引的碰撞检测 输入：运动对象，场景对象，容差 输出：碰撞结果 1. 获取运动对象的包围盒 2. 膨胀包围盒（增加容差） 3. 使用空间索引查询可能碰撞的对象 4. 对于每个候选对象： 5. 进行精确的碰撞检测 6. 如果碰撞： 7. 记录碰撞信息 8. 返回所有碰撞结果 ``` ### ClashDetective集成算法 ``` 算法：使用ClashDetective检测碰撞 输入：运动对象，检测配置 输出：碰撞结果 1. 创建Clash测试 2. 设置测试参数 3. 执行测试 4. 获取碰撞结果 5. 解析结果数据 6. 转换为内部格式 7. 返回碰撞列表 ``` ### 碰撞记录算法 ``` 算法：记录碰撞信息 输入：碰撞结果 输出：记录数据 1. 对于每个碰撞： 2. 记录时间戳 3. 记录动画进度 4. 记录碰撞位置 5. 记录涉及的对象 6. 记录碰撞类型 7. 保存到数据库 8. 返回记录ID ``` ## 2.5.2.6. 流程逻辑 ``` 开始 │ ▼ ┌─────────────────┐ │ 配置检测参数 │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ 设置排除对象 │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ 是 │ 预计算碰撞？ │──────────┐ └────────┬────────┘ │ │否 │ ▼ │ ┌─────────────────┐ │ │ 开始动画播放 │ │ └────────┬────────┘ │ │ │ ▼ │ ┌─────────────────┐ │ │ 实时碰撞检测 │ │ └────────┬────────┘ │ │ │ ┌────┴────┐ │ ▼ ▼ │ ┌────────┐ ┌────────┐ │ │发现碰撞│ │无碰撞 │ │ └───┬────┘ └───┬────┘ │ │ │ │ ▼ │ │ ┌────────┐ │ │ │高亮显示│ │ │ └───┬────┘ │ │ │ │ │ ▼ │ │ ┌────────┐ │ │ │记录碰撞│ │ │ └───┬────┘ │ │ │ │ │ └─────┬─────┘ │ │ │ ▼ │ ┌─────────────────┐ │ │ 继续动画？ │──────────┤ └────────┬────────┘ 否 │ │ │ │是 │ │ │ └───────────────────┤ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ 执行ClashDetective检测 │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ 合并检测结果 │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ 显示最终结果 │ └────────┬────────┘ │ ▼ 结束 ``` ## 2.5.2.7. 接口 ### 公共接口 ```csharp /// /// ClashDetective集成 /// public class ClashDetectiveIntegration { /// /// 执行碰撞检测测试 /// /// 运动对象 /// 检测配置 /// 检测结果 public ClashTestResult RunClashTest(ModelItem animatedObject, ClashTestConfig config); /// /// 获取当前碰撞结果 /// public List GetCurrentCollisions(); /// /// 导出碰撞结果 /// /// 导出路径 public void ExportCollisions(string filePath); /// /// 设置排除对象 /// public void SetExcludedObjects(List excludedObjects); } /// /// 碰撞检测配置 /// public class ClashTestConfig { public double Tolerance { get; set; } public bool UsePreciseDetection { get; set; } public List ExcludedObjects { get; set; } } ``` ### 事件接口 ```csharp /// /// 碰撞检测事件参数 /// public class CollisionDetectedEventArgs : EventArgs { public ModelItem AnimatedObject { get; set; } public ModelItem CollisionObject { get; set; } public Point3D Position { get; set; } public double AnimationProgress { get; set; } } /// /// 碰撞检测事件 /// public event EventHandler CollisionDetected; ``` ## 2.5.2.8. 注释设计 ### 代码注释规范 ```csharp /// /// 碰撞结果 /// public class CollisionResult { /// /// 运动对象 /// public ModelItem Item1 { get; set; } /// /// 被碰撞对象 /// public ModelItem Item2 { get; set; } /// /// 碰撞位置 /// public Point3D CollisionPoint { get; set; } /// /// 碰撞时的动画进度（0-1） /// public double AnimationProgress { get; set; } /// /// 碰撞时间 /// public DateTime Timestamp { get; set; } } ``` ## 2.5.2.9. 数据结构 ### CollisionResult 结构 | 字段名 | 类型 | 说明 | |-------|------|------| | Item1 | ModelItem | 运动对象 | | Item2 | ModelItem | 被碰撞对象 | | CollisionPoint | Point3D | 碰撞位置 | | AnimationProgress | double | 动画进度（0-1） | | Timestamp | DateTime | 碰撞时间 | | CollisionType | CollisionType | 碰撞类型 | | PenetrationDepth | double | 穿透深度 | ### CollisionType 枚举 | 值 | 说明 | |---|------| | Hard | 硬碰撞（实体接触） | | Soft | 软碰撞（容差范围内） | | Clearance | 间隙不足 | ### ClashTestConfig 结构 | 字段名 | 类型 | 说明 | |-------|------|------| | Tolerance | double | 检测容差（米） | | UsePreciseDetection | bool | 使用精确检测 | | ExcludedObjects | List | 排除对象 | | TestName | string | 测试名称 | ### CollisionStatistics 结构 | 字段名 | 类型 | 说明 | |-------|------|------| | TotalCollisions | int | 总碰撞数 | | UniqueCollisions | int | 去重后碰撞数 | | HardCollisions | int | 硬碰撞数 | | SoftCollisions | int | 软碰撞数 | | MostHitObject | ModelItem | 被碰撞最多的对象 | | FirstCollisionTime | double | 首次碰撞进度 |