基于模塊劃分的GPU加速布料動畫
發(fā)布時間:2019-08-14 16:48
【摘要】:為了提高布料動畫的仿真速度,通過研究動力學和基于位置約束動力學(PBD)的兩種布料仿真模型,提出了劃分模塊的并行計算方法。首先利用數(shù)據(jù)分塊的方式將單個計算任務(wù)劃分為獨立的塊;然后對塊內(nèi)采用GPU并行計算,進而提高了布料動畫仿真的實時性和魯棒性;最后,觀察布料在不同的場景環(huán)境和隨機風場作用下的仿真動畫,驗證了該算法的適用性和有效性。實驗結(jié)果表明,在相同的條件下,文中計算方法能夠有效提高仿真速度,同時在仿真精度較高時,依然可以滿足實時性的仿真動畫要求。
【圖文】:
第邋28邋卷第邋10邋期邐Vol.28No.邋10逡逑2016年10月邐周昆,等:基于模塊劃分的GPU加速布料動畫邐Oct.,2016逡逑學(PBD)等模型是目前仿真中的常用的仿真技術(shù),邐法,,該算法首先構(gòu)造粒子路徑的AABB包圍盒,逡逑但隨著粒子數(shù)量的增加,仿真的效率將大大降低。邐在包圍盒內(nèi)的粒/?使用等半徑包圍球進行運動包逡逑GPU并行計算已成為當前模擬計算的一種重邐丨fl球的連續(xù)碰撞檢測,該算法相比于傳統(tǒng)的方法能逡逑要技術(shù),例如將力學計算,碰撞檢測,渲染移植于邐實現(xiàn)快速的自碰撞處理,需要執(zhí)行兩次相同的自碰逡逑圖形顯卡中進行,提高效率。但并行計算需要合理邐撞計算,算法效率有所降低。逡逑分配GPU計算任務(wù),否則容易造成數(shù)據(jù)操作錯誤。邐本文通過對動力學和約束動力學這兩種常用逡逑j邐的布料仿真算法進行分析,將算法實現(xiàn)過程中相互逡逑獨立的模塊提取出來,并利用獨立模塊并行化的方逡逑布料模型主要有幾何法'物理法、混合法、約邐式提高效率,例如對于超彈性的修正,采用獨立劃逡逑束動力學、數(shù)據(jù)驅(qū)動等多種模型[1_4]。其中,由于邐分需要修£的塊,提高了模擬的穩(wěn)定性。最終,實逡逑布料動態(tài)效果非常復雜,幾何法主要用于靜態(tài)布料邐現(xiàn)布料與不同模型的交互效果以及在隨機風場下逡逑動畫。數(shù)據(jù)驅(qū)動依賴于數(shù)據(jù)源,重用性比較低。物邐的布料動畫效果。對于布料的自碰撞,本文通過改逡逑理法和約束動力學有較大的推廣。早期,Provot[5]邐進文獻[12]中的方法,僅需要一次碰撞計算即可實逡逑提出的基于離散粒子的彈簧-質(zhì)點模型成為一種典邐現(xiàn)自碰撞處理,提高了計算效率。逡逑型的布料力學模型,將布料看成有限的質(zhì)點和質(zhì)點逡逑2邋彈簧-質(zhì)點模型逡逑間相互連接的無質(zhì)量
距離約束
【作者單位】: 寧波大學信息科學與工程學院;華東理工大學計算機科學與工程系;上海電機學院;
【基金】:國家自然科學基金(61373068) 寧波市科技計劃項目(2015A610128,2015C50053,2015D10011,2016D10016) 高等學校博士學科點專項科研基金(20133305110004)
【分類號】:TP391.41;TP338.6
【圖文】:
第邋28邋卷第邋10邋期邐Vol.28No.邋10逡逑2016年10月邐周昆,等:基于模塊劃分的GPU加速布料動畫邐Oct.,2016逡逑學(PBD)等模型是目前仿真中的常用的仿真技術(shù),邐法,,該算法首先構(gòu)造粒子路徑的AABB包圍盒,逡逑但隨著粒子數(shù)量的增加,仿真的效率將大大降低。邐在包圍盒內(nèi)的粒/?使用等半徑包圍球進行運動包逡逑GPU并行計算已成為當前模擬計算的一種重邐丨fl球的連續(xù)碰撞檢測,該算法相比于傳統(tǒng)的方法能逡逑要技術(shù),例如將力學計算,碰撞檢測,渲染移植于邐實現(xiàn)快速的自碰撞處理,需要執(zhí)行兩次相同的自碰逡逑圖形顯卡中進行,提高效率。但并行計算需要合理邐撞計算,算法效率有所降低。逡逑分配GPU計算任務(wù),否則容易造成數(shù)據(jù)操作錯誤。邐本文通過對動力學和約束動力學這兩種常用逡逑j邐的布料仿真算法進行分析,將算法實現(xiàn)過程中相互逡逑獨立的模塊提取出來,并利用獨立模塊并行化的方逡逑布料模型主要有幾何法'物理法、混合法、約邐式提高效率,例如對于超彈性的修正,采用獨立劃逡逑束動力學、數(shù)據(jù)驅(qū)動等多種模型[1_4]。其中,由于邐分需要修£的塊,提高了模擬的穩(wěn)定性。最終,實逡逑布料動態(tài)效果非常復雜,幾何法主要用于靜態(tài)布料邐現(xiàn)布料與不同模型的交互效果以及在隨機風場下逡逑動畫。數(shù)據(jù)驅(qū)動依賴于數(shù)據(jù)源,重用性比較低。物邐的布料動畫效果。對于布料的自碰撞,本文通過改逡逑理法和約束動力學有較大的推廣。早期,Provot[5]邐進文獻[12]中的方法,僅需要一次碰撞計算即可實逡逑提出的基于離散粒子的彈簧-質(zhì)點模型成為一種典邐現(xiàn)自碰撞處理,提高了計算效率。逡逑型的布料力學模型,將布料看成有限的質(zhì)點和質(zhì)點逡逑2邋彈簧-質(zhì)點模型逡逑間相互連接的無質(zhì)量
距離約束
【作者單位】: 寧波大學信息科學與工程學院;華東理工大學計算機科學與工程系;上海電機學院;
【基金】:國家自然科學基金(61373068) 寧波市科技計劃項目(2015A610128,2015C50053,2015D10011,2016D10016) 高等學校博士學科點專項科研基金(20133305110004)
【分類號】:TP391.41;TP338.6
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5 儲t熆
本文編號:2526679
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