碰撞检测是虚拟仿真模拟中的一个重要研究问题。随着虚拟环境的复杂度不断增大,虚拟仿真应用对物体碰撞检测精度和速度的需求也逐渐提高。目前的层次包围盒碰撞检测算法已经在准确性方面达到了一定的效果,但是随着虚拟环境复杂度的提升,其实时性需要进一步提高。因此,通过对不同类型包围盒的特点进行综合分析,本文对传统混合包围盒碰撞检测算法进行改进,主要研究工作如下:（1）对基于双重结构的层次包围盒碰撞检测算法进行改进。为了提高内层方向包围盒紧密性,利用物体模型凸体近似代替模型进行方向包围盒计算,以防止冗余顶点影响方向包围盒的方向,同时通过三角面片面积加权的方法来避免方向包围盒向顶点密集方向倾斜,从而使得方向包围盒更紧凑地包裹物体模型。在检测过程中,先对外层球包围盒之间进行检测,再对内层方向包围盒之间进行检测。为了提高包围盒相交检测效率,通过增加判断条件和选择高效的分离轴的方式,简化了相交测试过程。（2）考虑到层次包围盒树中不同层次节点对碰撞检测具有不同的精度要求,对基于复合层次结构的层次包围盒碰撞检测算法进行改进。依据不同层次节点的精度要求和不同包围盒的特点,将层次包围盒树从上到下分为三层,依次采用球包围盒、球包围盒和方向包围盒双重结构以及方向包围盒。针对碰撞检测过程中对层次树的遍历存在重复检测的问题,利用时空相关性理论建立跟踪表,缩短了层次树遍历路径并减少了相交检测次数。同时,对于节点之间包围盒的相交检测,依据包围盒所在节点的层次以不同的方式进行分离轴的选择,从而减少相交检测过程中的分离轴测试次数,提升检测效率。（3）利用改进的混合包围盒算法实现仿真系统的碰撞检测功能模块,并且将其应用在虚拟工业场景中。多组对比实验证明,本文提出的混合包围盒改进算法与传统碰撞检测算法相比,提高了检测性能。