The invention discloses a GPU oriented bounding box collision detection method, including the following three stages: Stage 1, bounding box hierarchy construction stage; stage 2, axis aligned bounding box (AABB) collision detection stage; 3 stage, bounding box hierarchy updates the stage; stage 2 includes 21 steps the AABB overlap in the GPU test; step 22, the GPU on the basis of the invention of the triangle intersection test; a GPU oriented bounding box collision detection method in the premise of ensuring the highly interactive update rate, detection of two serious deformation model based on the intersection between all elements quickly and accurately.
【技术实现步骤摘要】
一种面向GPU包围盒碰撞检测方法
本专利技术涉及计算机图形学领域,尤其涉及一种面向GPU包围盒碰撞检测方法。
技术介绍
碰撞检测是计算机图像、虚拟现实、计算机游戏、动画、计算机辅助设计、机器人及虚拟制造等领域中的一个重要研究课题。碰撞检测技术是检测物体之间是否发生接触或穿透,如果发生了这种情况就要采取相应的相应措施,而自碰撞检测是可变形体模拟过程中最耗时的环节。而,现有算法大多是为单核CPU设计的,无法有效扩展到大规模并行处理器上。随着多核图形处理器(GraphicsProcessingUnit,简称GPU)的快速发展,基本上所有的计算机上都配置有GPU,设计新的并行算法有望利用GPU的计算资源提高碰撞检测算法的效率。因此,本领域的技术人员致力于开发一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,在保证高度交互式更新率的前提下,快速准确地检测两个严重变形模型的所有基元对之间的相交。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷,本专利技术所要解决的技术问题是开发一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,在保证高度交互式更新率的前提下,快速准确地检测两个严重变形模型的所有基元对之间的相交。为了获得GPU的最大计算性能,需要考虑两个问题:1、每个线程应使用尽量少的硬件寄存器和存储资源,以保证GPU内部同一时刻可以运行更多的活动线程;2、线程的单指令多数据操作对程序的分支执行非常敏感,统一线程组内的线程只有执行程序的同一分支才能获得最大性能。为实现上述目的,本专利技术提供了一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,包括以下三个阶段:阶段1、包围盒层次结构构造阶段;阶段2、轴对齐包围盒(AABB)碰撞检 ...
【技术保护点】
一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,其特征在于,包括以下三个阶段:阶段1、包围盒层次结构构造阶段;阶段2、轴对齐包围盒(AABB)碰撞检测阶段;阶段3、包围盒层次结构更新阶段;其中,所述阶段1具体为包括步骤11、在GPU上分阶段构造BVH树;所述阶段2具体为包括步骤21、在GPU上进行AABB重叠测试;步骤22、在GPU上进行基元三角形相交测试;所述阶段3具体为包括步骤31、使用包围盒修整的方式更新BVH树结构。
【技术特征摘要】
1.一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,其特征在于,包括以下三个阶段:阶段1、包围盒层次结构构造阶段;阶段2、轴对齐包围盒(AABB)碰撞检测阶段;阶段3、包围盒层次结构更新阶段;其中,所述阶段1具体为包括步骤11、在GPU上分阶段构造BVH树;所述阶段2具体为包括步骤21、在GPU上进行AABB重叠测试;步骤22、在GPU上进行基元三角形相交测试;所述阶段3具体为包括步骤31、使用包围盒修整的方式更新BVH树结构。2.如权利要求1所述的一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,其特征在于,所述步骤11具体为:采用表面积启发式算法策略来确定最优的分割点,进而形成包围盒的节点。3.如权利要求2所述的一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,其特征在于,计算每个潜在的分割点,然后采用宽度优先的方式计算各个采样分割点的所述表面积启发式算法花费,以确定加速结构中一个节点包围盒的最优分割点位置。4.如权利要求3所述的一种面向GPU包围盒碰撞检测方法,其特征在于,计算每个潜在分割点的具体步骤为:Cp被设置为选取当前采样点后进行遍历和相交操作所可能产生的花费;nl和nr分别被设置为相应左子节点、右子节点所含的面片数量;S(Nl)、S(Nr)分别被设置为与当前采样分割点相邻的左子节点、右子节点的表面积,S(N)被设置为当前采样分割点的父节点的表面积,KT被设置为对当前采样分割点的父节点进行遍历所产生的花费,KI被设置为对当前采样分割点进行相交操作所产生的花费,利用公式Cp=KT+KI[nlS(Nl)+nrS(Nr)]/S(N)得到的最小的Cp...
【专利技术属性】
技术研发人员:张新宇,黄楠,郭娟,
申请(专利权)人:华东师范大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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