基于幾何圖像的碰撞檢測(cè).pdf

1、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與虛擬現(xiàn)實(shí)的很多應(yīng)用場(chǎng)合中，碰撞檢測(cè)是一個(gè)最為基本的模塊。甚至在虛擬制造、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、物理模擬、三維逼真游戲、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路線規(guī)劃等領(lǐng)域中，碰撞檢測(cè)作為最底層的操作，它的精度和效率對(duì)于模擬系統(tǒng)的成敗起著至關(guān)重要的作用。目前，實(shí)際模擬應(yīng)用中對(duì)象表示越來(lái)越精細(xì)，場(chǎng)景規(guī)模越來(lái)越大，而人們卻對(duì)交互的實(shí)時(shí)性、場(chǎng)景的真實(shí)性提出了更高的要求，這些變化給碰撞檢測(cè)算法的實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。
　　近年來(lái)，隨著圖形處理器（GPU）性能

2、的大幅提高以及可編程特性的逐步發(fā)展，人們開始利用 GPU圖形渲染管線的某些階段來(lái)加速算法的運(yùn)行，通過(guò)將圖形算法的工作量由CPU轉(zhuǎn)移到GPU，既能使有效提高實(shí)時(shí)渲染的效率，又可以節(jié)省 CPU的資源，為解決實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)問(wèn)題提供了一種很好的思路。
　　本論文取得的研究成果主要包括以下三個(gè)方面：
　　1、提出了一種基于密度函數(shù)重構(gòu)非退化度量的采樣算法,通過(guò)重新設(shè)置網(wǎng)格曲面的邊長(zhǎng),可以有效地避免度量退化的問(wèn)題,從而能夠結(jié)合精確的測(cè)地算

3、法來(lái)計(jì)算加權(quán)距離.我們將本文中的算法應(yīng)用于自適應(yīng)采樣與重新網(wǎng)格化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明重構(gòu)度量的方法可以得到高質(zhì)量的采樣與重新網(wǎng)格化結(jié)果。
　　2、提出了一種高度并行化的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)算法,通過(guò)生成幾何圖像對(duì)模型采樣將幾何物體相交問(wèn)題轉(zhuǎn)換為相同顏色查找問(wèn)題,從而使之能在 GPU上能得到較大程度的提速.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法不僅能實(shí)時(shí)地反饋物體相交的結(jié)果,而且與以往的算法比較,獲得了較大的性能提升。
　　3、建立了一種基于GPU的并行物理