近年来随着虚拟现实、分布式交互仿真等技术的兴起,碰撞检测问题开始成为研究的热点,其基本任务是确定两个或两个以上的模型之间是否发生接触或穿透。精确的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性、增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用,而虚拟环境自身的复杂性和实时性又对碰撞检测提出了更高的要求。论文以基于CATIA/CAA平台的飞行器虚拟设计为应用背景,对虚拟设计系统中的软硬件资源、系统总体结构、工作流程、关键技术等进行分析。对各种碰撞检测技术,尤其是层次包围盒技术进行了深入的研究。根据CATIA产品建模的特点,结合飞行器虚拟设计系统的实时性和精确度的要求,提出了一种层次包围盒方法与空间剖分方法相结合的两级碰撞检测算法HSDHBB。HSDHBB先用空间剖分方法找出潜在的相交区域,然后利用包围盒方法求出发生碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。空间剖分部分采用了均匀剖分的方法,并采用哈希表的数据结构加快检索速度。层次包围盒部分采用了OBB包围盒方法,论文对OBB的相关问题进行了深入的研究,主要包括构造包围盒、构造包围盒树、包围盒之间的相交测试、基本几何元素之间的相交测试以及包围盒的刷新等。研究工作在CATIA环境中实现了HSDHBB算法,并将其应用于飞行器虚拟设计系统中。该算法能够较好的满足虚拟设计环境中碰撞检测的实时性和精确性的要求,能够解决因碰撞检测速度不高而引起的虚拟操作延迟等问题,为进一步实现虚拟设计系统中的约束识别、目标定位等功能奠定了基础。