碰撞检测不仅是实时计算机图形学的一个重要的研究方向,同时也是计算机辅助设计、计算机动画、虚拟现实等领域的一项关键技术,快速精确的碰撞检测对于提高上述应用的真实感、沉浸感非常重要。为进一步提高碰撞检测效率,结合复合层次包围盒碰撞检测和图形硬件技术,进行了两个方面的研究:复合层次包围盒碰撞检测利用不同类型的层次包围盒的优势综合进行碰撞检测,能够有效加速单一碰撞检测算法的检测效率,层次包围盒的多样性,决定了复合层次包围盒碰撞检测类型的多样性。针对常见的不同类型的包围盒,研究了它们之间的相交计算方法,并对影响复合层次包围盒树形态的三个重要因素进行了分析,给出了一种构建复合层次包围盒树的方法。复合层次包围盒碰撞检测虽然可以有效加速碰撞检测的计算,但其关键计算都在CPU上完成,GPU计算能力不能得到充分发挥,造成计算资源浪费;基于图像空间的流模式碰撞检测,能够发挥图形硬件的并行处理能力,但是需要进行过多的冗余检测,在一定程度上抑制了检测效率。针对这两种碰撞检测算法的特点,提出了一种混合碰撞检测算法,首先利用复合层次包围盒树快速锁定要进行精确碰撞检测的位置,然后利用流模式碰撞检测算法进行精确求交,进而平衡图形空间和图像空间碰撞检测负载。实验证明改进后的算法比原始的算法碰撞检测效率分别都有较大提高,并对复杂场景具有较好的适应性。