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OpenCL加速的基于虚拟节点法的柔性体实时切割仿真
被引量：
2
1
作者
贾世宇
潘振宽
张维忠
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第10期1852-1859,共8页
为了提高柔性体变形仿真运行速度并且解决切割对变形计算稳定性的负面影响,提出了能与GPU加速的变形算法协同运作的基于虚拟节点法的柔性体实时切割仿真方法.柔性体模型由真实四面体网格嵌入虚拟四面体网格中构成,前者用于碰撞处理和图...
为了提高柔性体变形仿真运行速度并且解决切割对变形计算稳定性的负面影响,提出了能与GPU加速的变形算法协同运作的基于虚拟节点法的柔性体实时切割仿真方法.柔性体模型由真实四面体网格嵌入虚拟四面体网格中构成,前者用于碰撞处理和图形渲染,而后者则用于变形计算.切割算法首先分裂真实四面体网格;然后复制包含超过一块真实四面体连通碎片的虚拟四面体,每个复制品包含一块真实四面体碎片;再根据真实四面体之间的连接关系更新虚拟四面体之间的连接关系;最后更新真实四面体网格与虚拟四面体网格之间的镶嵌关系.为了确保仿真系统不被限制在NVIDIA公司的GPU上,GPU加速使用OpenCL实现.仿真测试结果表明,该方法可以在任意多次切割情况下保持变形计算稳定不发散,并且在NVIDIA公司和AMD公司的GPU上都可以正确运行.
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关键词
柔性体
实时
变形
实时切割仿真
虚拟节点法
GPU加速
OPENCL
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职称材料
基于八叉树的柔性体切割仿真中并行化的碰撞算法
被引量：
5
2
作者
贾世宇
张维忠
+1 位作者
于晓康
潘振宽
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期2180-2188,共9页
为了提高柔性体切割仿真中碰撞处理的运行效率,并解决切割影响变形计算稳定性问题,提出基于八叉树的柔性体切割仿真中碰撞算法的并行化实施方法.该方法使用基于链接体素和自适应八叉树网格的柔性体模型,前者用于描述物质的连接性和构造...
为了提高柔性体切割仿真中碰撞处理的运行效率,并解决切割影响变形计算稳定性问题,提出基于八叉树的柔性体切割仿真中碰撞算法的并行化实施方法.该方法使用基于链接体素和自适应八叉树网格的柔性体模型,前者用于描述物质的连接性和构造用于碰撞和图形显示的面网格,后者用于变形计算;在粗略碰撞阶段对八叉树网格构造空间Hash表并构造潜在碰撞对;在精细碰撞阶段根据体素中心的距离场值,使用考虑拓扑关系的距离场插值方法检测碰撞并计算入侵深度;柔性体之间的碰撞和自碰撞处理使用独创的多级检测和约简方法在GPU上运行,同时在CPU上使用多线程运行切割工具与柔性体的碰撞处理;切割算法切断被切割工具扫过的链接,重构切口附近的面网格,递归细分并复制被切割工具扫过的八叉树单元,并使用快速行进法更新距离场.仿真实验结果表明,与3个CPU线程的实现相比,文中GPU加速的柔性体碰撞和自碰撞算法可以将处理速度提高76%~215%;而与单个CPU线程的实现相比,3个CPU线程实现的切割工具与柔性体的碰撞算法可以将处理速度提高132%~190%.
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关键词
柔性体
碰撞检测
实时切割仿真
自适应八叉树网格
GPU加速
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职称材料
题名
OpenCL加速的基于虚拟节点法的柔性体实时切割仿真
被引量：
2
1
作者
贾世宇
潘振宽
张维忠
机构
青岛大学信息工程学院
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第10期1852-1859,共8页
基金
山东省自然科学基金(ZR2009GM014)
文摘
为了提高柔性体变形仿真运行速度并且解决切割对变形计算稳定性的负面影响,提出了能与GPU加速的变形算法协同运作的基于虚拟节点法的柔性体实时切割仿真方法.柔性体模型由真实四面体网格嵌入虚拟四面体网格中构成,前者用于碰撞处理和图形渲染,而后者则用于变形计算.切割算法首先分裂真实四面体网格;然后复制包含超过一块真实四面体连通碎片的虚拟四面体,每个复制品包含一块真实四面体碎片;再根据真实四面体之间的连接关系更新虚拟四面体之间的连接关系;最后更新真实四面体网格与虚拟四面体网格之间的镶嵌关系.为了确保仿真系统不被限制在NVIDIA公司的GPU上,GPU加速使用OpenCL实现.仿真测试结果表明,该方法可以在任意多次切割情况下保持变形计算稳定不发散,并且在NVIDIA公司和AMD公司的GPU上都可以正确运行.
关键词
柔性体
实时
变形
实时切割仿真
虚拟节点法
GPU加速
OPENCL
Keywords
deformable objects
real-time deformation
real-time cutting simulation
virtual nodemethod
GPU acceleration
OpenCL
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于八叉树的柔性体切割仿真中并行化的碰撞算法
被引量：
5
2
作者
贾世宇
张维忠
于晓康
潘振宽
机构
青岛大学计算机科学技术学院
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期2180-2188,共9页
基金
国家自然科学基金(61303078)
山东省科技发展计划(2014GGX101048)
文摘
为了提高柔性体切割仿真中碰撞处理的运行效率,并解决切割影响变形计算稳定性问题,提出基于八叉树的柔性体切割仿真中碰撞算法的并行化实施方法.该方法使用基于链接体素和自适应八叉树网格的柔性体模型,前者用于描述物质的连接性和构造用于碰撞和图形显示的面网格,后者用于变形计算;在粗略碰撞阶段对八叉树网格构造空间Hash表并构造潜在碰撞对;在精细碰撞阶段根据体素中心的距离场值,使用考虑拓扑关系的距离场插值方法检测碰撞并计算入侵深度;柔性体之间的碰撞和自碰撞处理使用独创的多级检测和约简方法在GPU上运行,同时在CPU上使用多线程运行切割工具与柔性体的碰撞处理;切割算法切断被切割工具扫过的链接,重构切口附近的面网格,递归细分并复制被切割工具扫过的八叉树单元,并使用快速行进法更新距离场.仿真实验结果表明,与3个CPU线程的实现相比,文中GPU加速的柔性体碰撞和自碰撞算法可以将处理速度提高76%~215%;而与单个CPU线程的实现相比,3个CPU线程实现的切割工具与柔性体的碰撞算法可以将处理速度提高132%~190%.
关键词
柔性体
碰撞检测
实时切割仿真
自适应八叉树网格
GPU加速
Keywords
deformable objects
collision detection
real-time cutting simulation
adaptive octree mesh
GPU acceleration
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
OpenCL加速的基于虚拟节点法的柔性体实时切割仿真
贾世宇
潘振宽
张维忠
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于八叉树的柔性体切割仿真中并行化的碰撞算法
贾世宇
张维忠
于晓康
潘振宽
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
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