层次结构树木物理运动的实时仿真

作者：杨猛; 吴恩华

来源：中国图象图形学报, 2011, 16(06): 1112-1120.

• 树木动画
• 基于物理
• 层级结构
• CUDA加速
• 实时 tree animation
• physically-based
• hierarchical structure
• CUDA accelerate
• real-time

提出一种在GPU上实现基于力学运动原理的层次结构树木运动的并行仿真技术。该技术通过分析物理运动原理与多层次的矩阵结构(HMSM)算法的并行性,来达到将树木动画在图形硬件CUDA平台上进行加速的目的。首先介绍层次结构树木在外力诸如风力等作用下的物理运动原理;然后,针对树木的物理运动以及层次结构叠加算法详细地进行并行性分析;之后着重阐述CUDA框架下树木运动的并行结构设计过程与并行算法的详细设计方法;最后在GPU上执行树木物理运动仿真。实验结果表明,该技术不但能够生成真实感较强的树木动画序列,还能够实时模拟基于物理的树木运动。同时,该技术给计算机动画的加速算法提供了很好的思想。

• 单位
  计算机科学国家重点实验室; 中国科学院研究生院; 中国科学院软件研究所; 澳门大学