【摘要】：為了提高布料動(dòng)畫的仿真速度,通過研究動(dòng)力學(xué)和基于位置約束動(dòng)力學(xué)(PBD)的兩種布料仿真模型,提出了劃分模塊的并行計(jì)算方法。首先利用數(shù)據(jù)分塊的方式將單個(gè)計(jì)算任務(wù)劃分為獨(dú)立的塊;然后對(duì)塊內(nèi)采用GPU并行計(jì)算,進(jìn)而提高了布料動(dòng)畫仿真的實(shí)時(shí)性和魯棒性;最后,觀察布料在不同的場(chǎng)景環(huán)境和隨機(jī)風(fēng)場(chǎng)作用下的仿真動(dòng)畫,驗(yàn)證了該算法的適用性和有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在相同的條件下,文中計(jì)算方法能夠有效提高仿真速度,同時(shí)在仿真精度較高時(shí),依然可以滿足實(shí)時(shí)性的仿真動(dòng)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(dòng)畫邐Ｏｃｔ．，２０１６逡逑學(xué)（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(jìn)行運(yùn)動(dòng)包逡逑ＧＰＵ并行計(jì)算已成為當(dāng)前模擬計(jì)算的一種重邐丨ｆｌ球的連續(xù)碰撞檢測(cè)，該算法相比于傳統(tǒng)的方法能逡逑要技術(shù)，例如將力學(xué)計(jì)算，碰撞檢測(cè)，渲染移植于邐實(shí)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(jìn)行，提高效率。但并行計(jì)算需要合理邐撞計(jì)算，算法效率有所降低。逡逑分配ＧＰＵ計(jì)算任務(wù)，否則容易造成數(shù)據(jù)操作錯(cuò)誤。邐本文通過對(duì)動(dòng)力學(xué)和約束動(dòng)力學(xué)這兩種常用逡逑ｊ邐的布料仿真算法進(jìn)行分析，將算法實(shí)現(xiàn)過程中相互逡逑獨(dú)立的模塊提取出來，并利用獨(dú)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(duì)于超彈性的修正，采用獨(dú)立劃逡逑束動(dòng)力學(xué)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(shí)逡逑布料動(dòng)態(tài)效果非常復(fù)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(jī)風(fēng)場(chǎng)下逡逑動(dòng)畫。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)依賴于數(shù)據(jù)源，重用性比較低。物邐的布料動(dòng)畫效果。對(duì)于布料的自碰撞，本文通過改逡逑理法和約束動(dòng)力學(xué)有較大的推廣。早期，Ｐｒｏｖｏｔ［５］邐進(jìn)文獻(xiàn)［１２］中的方法，僅需要一次碰撞計(jì)算即可實(shí)逡逑提出的基于離散粒子的彈簧－質(zhì)點(diǎn)模型成為一種典邐現(xiàn)自碰撞處理，提高了計(jì)算效率。逡逑型的布料力學(xué)模型，將布料看成有限的質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)逡逑２邋彈簧－質(zhì)點(diǎn)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(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;華東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系;上海電機(jī)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61373068) 寧波市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015A610128,2015C50053,2015D10011,2016D10016) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20133305110004)
【分類號(hào)】：TP391.41;TP338.6

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5 儲(chǔ)t熆

本文編號(hào)：2526679