基于并行連續(xù)碰撞檢測的虛擬裝配技術.pdf

1、作為衡量一個虛擬裝配系統(tǒng)優(yōu)越與否的重要標準，碰撞檢測問題受到人們的廣泛關注。當前，實時性和精確性是判斷碰撞檢測算法的關鍵標準，因此如何利用日漸成熟的計算機硬件的并行架構，來實現(xiàn)復雜場景下的精確的實時碰撞檢測成為人們當前的研究重點。
　　在復雜場景中，連續(xù)碰撞檢測（Continuous Collision Detection，CCD）依然很難做到實時效果。隨著 CPU并行架構的實現(xiàn)，本文提出了一種CPU多核加速的碰撞檢測算法來提高虛

2、擬裝配系統(tǒng)性能。通過利用硬件的多核性能，提出了一個空間分解理論，然后利用動態(tài)任務分配策略把碰撞檢測任務均衡的分配到所有內(nèi)核上，使每個內(nèi)核上的的任務負載均衡。最后通過數(shù)據(jù)分析，該算法可以有效提高碰撞檢測效率。
　　相較于具有較強邏輯計算能力CPU來說，具有強大浮點計算能力的GPU在有龐大運算量的裝配系統(tǒng)中更有優(yōu)勢。由于人們在進行數(shù)學建模時不可避免出現(xiàn)誤差，從而導致本不應該有碰撞接觸的零部件出現(xiàn)重疊或者嵌套現(xiàn)象。
　　針對以上問

3、題，我們利用現(xiàn)代 GPU強大的高密度計算能力及其多核的性能，提出了一種實時的GPU加速的并行碰撞檢測算法。主要工作內(nèi)容如下：
　　（1）提出了一個新的基于GPU加速的并行碰撞處理框架，利用連續(xù)碰撞檢測保證物體在移動過程中沒有碰撞遺漏現(xiàn)象。
　?。?）為了解決CPU與GPU之間由于帶寬限制所造成的數(shù)據(jù)吞吐量較小而引起的通信瓶頸問題，改進了基于碰撞流優(yōu)化的CCD方法，以改善碰撞檢測的整體性能，實現(xiàn)系統(tǒng)的實時效果。
　?。?