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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
1
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
基于三维重建外点剔除的船舶航迹自适应修正
2
作者
邢建平
殷煜昊
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第14期162-165,共4页
为了保证船舶的安全性,通过三维重建外点剔除进行船舶航迹自适应修正。采用均值限差法对船舶三维点云数据进行滤波处理,通过变窗口方差比值方法优化均值限差法,提升船舶三维点云滤波精度。针对滤波处理后的船舶三维点云数据,结合八叉树...
为了保证船舶的安全性,通过三维重建外点剔除进行船舶航迹自适应修正。采用均值限差法对船舶三维点云数据进行滤波处理,通过变窗口方差比值方法优化均值限差法,提升船舶三维点云滤波精度。针对滤波处理后的船舶三维点云数据,结合八叉树自适应网格对船舶进行三维重建,更准确地拟合船舶的表面形状。由此,在屏幕上投影八叉树自适应网格生成投影多边形,检测其与用户确定的矩形包围盒间的相交性,定义与矩形包围盒不相交的八叉树自适应网格内的点为外点,并将其剔除,可以更准确地计算船舶航行,完成船舶航迹自适应修正。实验结果表明,所提方法的点云滤波总误差控制在1.5%以内,可有效抑制海面杂波等因素造成的外点影响,且规划的航线与原定航线一致性较高,可以保证船舶的运行安全。
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关键词
八
叉树
自适应
网格
船舶航迹
三维重建
外点剔除
投影多边形
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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
1
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
基于三维重建外点剔除的船舶航迹自适应修正
2
作者
邢建平
殷煜昊
机构
山东大学集成电路学院
上海大学通信与信息工程学院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第14期162-165,共4页
文摘
为了保证船舶的安全性,通过三维重建外点剔除进行船舶航迹自适应修正。采用均值限差法对船舶三维点云数据进行滤波处理,通过变窗口方差比值方法优化均值限差法,提升船舶三维点云滤波精度。针对滤波处理后的船舶三维点云数据,结合八叉树自适应网格对船舶进行三维重建,更准确地拟合船舶的表面形状。由此,在屏幕上投影八叉树自适应网格生成投影多边形,检测其与用户确定的矩形包围盒间的相交性,定义与矩形包围盒不相交的八叉树自适应网格内的点为外点,并将其剔除,可以更准确地计算船舶航行,完成船舶航迹自适应修正。实验结果表明,所提方法的点云滤波总误差控制在1.5%以内,可有效抑制海面杂波等因素造成的外点影响,且规划的航线与原定航线一致性较高,可以保证船舶的运行安全。
关键词
八
叉树
自适应
网格
船舶航迹
三维重建
外点剔除
投影多边形
Keywords
octree adaptive mesh
ship trajectory
3D reconstruction
exclusion of outliers
projection polygon
分类号
TN959 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于三维重建外点剔除的船舶航迹自适应修正
邢建平
殷煜昊
《舰船科学技术》
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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