基于幾何圖像的碰撞檢測.pdf

1、在計算機圖形學與虛擬現(xiàn)實的很多應(yīng)用場合中，碰撞檢測是一個最為基本的模塊。甚至在虛擬制造、計算機動畫、物理模擬、三維逼真游戲、機器人的運動路線規(guī)劃等領(lǐng)域中，碰撞檢測作為最底層的操作，它的精度和效率對于模擬系統(tǒng)的成敗起著至關(guān)重要的作用。目前，實際模擬應(yīng)用中對象表示越來越精細，場景規(guī)模越來越大，而人們卻對交互的實時性、場景的真實性提出了更高的要求，這些變化給碰撞檢測算法的實時性提出了更高的要求。
　　近年來，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加速算法的運行，通過將圖形算法的工作量由CPU轉(zhuǎn)移到GPU，既能使有效提高實時渲染的效率，又可以節(jié)省 CPU的資源，為解決實時碰撞檢測問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,通過重新設(shè)置網(wǎng)格曲面的邊長,可以有效地避免度量退化的問題,從而能夠結(jié)合精確的測地算

3、法來計算加權(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,實驗結(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時碰撞檢測算法,通過生成幾何圖像對模型采樣將幾何物體相交問題轉(zhuǎn)換為相同顏色查找問題,從而使之能在 GPU上能得到較大程度的提速.實驗結(jié)果表明,該方法不僅能實時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