| 层次结构树木物理运动的实时仿真 |
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| 引用本文： | 杨猛,吴恩华.层次结构树木物理运动的实时仿真[J].中国图象图形学报,2011,16(6):1112-1120. |
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| 作者姓名： | 杨猛 吴恩华 |
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| 作者单位： | 中国科学院软件研究所,中科院软件所 & 澳门大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(60833007, 60773030, 60973066)；国家高技术研究发展计划(863)项目(2008AA01Z301)；澳门科研基金项目。 |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 树木动画 基于物理 层级结构 CUDA加速 实时 |
| 收稿时间： | 2010/10/14 0:00:00 |
| 修稿时间： | 1/11/2011 2:01:19 PM |
Simulation of physically-based tree animation in realtime |
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| Yang Meng and Wu Enhua.Simulation of physically-based tree animation in realtime[J].Journal of Image and Graphics,2011,16(6):1112-1120. |
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| Authors: | Yang Meng and Wu Enhua |
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| Affiliation: | Yang Meng1),3),Wu Enhua1),2)1)(State Key Laboratory of Computer Science,Institute of Software,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190 China)2)(Department of Computer and Information Science,Faculty of Science and Technology,University of Macau,Macau China)3)(Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049 China) |
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| Abstract: | This paper presents a novel physically-based parallel approach to simulate tree motion using GPU in real-time.The tree's kinematic principle and the hierarchical matrix structure model(namely HMSM)'s parallel mechanism are analyzed to realize the speedup of the trees animation on CUDA.Firstly,we briefly introduce a method of physically-based tree motion called hierarchical matrix structure model(namely HMSM) driven by the external forces such as wind;then we analyze this model in a parallel management theor... |
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| Keywords: | tree animation physically-based hierarchical structure CUDA accelerate real-time |
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