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