基于并行連續(xù)碰撞檢測(cè)的虛擬裝配技術(shù).pdf

1、作為衡量一個(gè)虛擬裝配系統(tǒng)優(yōu)越與否的重要標(biāo)準(zhǔn)，碰撞檢測(cè)問(wèn)題受到人們的廣泛關(guān)注。當(dāng)前，實(shí)時(shí)性和精確性是判斷碰撞檢測(cè)算法的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，因此如何利用日漸成熟的計(jì)算機(jī)硬件的并行架構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景下的精確的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)成為人們當(dāng)前的研究重點(diǎn)。
　　在復(fù)雜場(chǎng)景中，連續(xù)碰撞檢測(cè)（Continuous Collision Detection，CCD）依然很難做到實(shí)時(shí)效果。隨著 CPU并行架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，本文提出了一種CPU多核加速的碰撞檢測(cè)算法來(lái)提高虛

2、擬裝配系統(tǒng)性能。通過(guò)利用硬件的多核性能，提出了一個(gè)空間分解理論，然后利用動(dòng)態(tài)任務(wù)分配策略把碰撞檢測(cè)任務(wù)均衡的分配到所有內(nèi)核上，使每個(gè)內(nèi)核上的的任務(wù)負(fù)載均衡。最后通過(guò)數(shù)據(jù)分析，該算法可以有效提高碰撞檢測(cè)效率。
　　相較于具有較強(qiáng)邏輯計(jì)算能力CPU來(lái)說(shuō)，具有強(qiáng)大浮點(diǎn)計(jì)算能力的GPU在有龐大運(yùn)算量的裝配系統(tǒng)中更有優(yōu)勢(shì)。由于人們?cè)谶M(jìn)行數(shù)學(xué)建模時(shí)不可避免出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致本不應(yīng)該有碰撞接觸的零部件出現(xiàn)重疊或者嵌套現(xiàn)象。
　　針對(duì)以上問(wèn)

3、題，我們利用現(xiàn)代 GPU強(qiáng)大的高密度計(jì)算能力及其多核的性能，提出了一種實(shí)時(shí)的GPU加速的并行碰撞檢測(cè)算法。主要工作內(nèi)容如下：
　?。?）提出了一個(gè)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(cè)保證物體在移動(dòng)過(guò)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(wèn)題，改進(jìn)了基于碰撞流優(yōu)化的CCD方法，以改善碰撞檢測(cè)的整體性能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)效果。
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