Simulação de corpos deformáveis baseada em pontos em tempo real através de programação de propósito geral em dispositivo gráfico

• Main Author: William Santos Almeida, Mozart
• Other Authors: Teichrieb, Verônica
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pernambuco 2014
• Subjects: Simulação física; Point Based Animation; Computação paralela; CUDA
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2312

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2955_1.pdf: 3111597 bytes, checksum: 1a429acd96d2734eec9d3245ce25cf3a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 === Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === Modelos de simulação física baseados em pontos vêm se tornando ao longo dos anos uma alternativa à utilização de malhas, visto que além de possiblitarem a simulação de características físicas mais realistas, possibilitam esta realização de forma mais eficiente do que nos modelos baseados em malhas. Esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento de uma solução para a simulação baseada em pontos de objetos deformáveis em tempo real, através da implementação de uma técnica livre de malha (meshless), conhecida por Point-Based Animation. Esta técnica utiliza apenas pontos como unidades de simulação, consequentemente reduzindo a necessidade de manter a informação de conectividade entre eles através de arestas. Essa abordagem possibilita a simulação mais eficiente de certos comportamentos, como mudança de topologia, por exemplo. Dessa forma, este modelo de simulação é adequado para a paralelização, podendo ser otimizado para execução em tempo real. Uma versão paralela do algoritmo foi implementada nesta dissertação, a fim de tornar os resultados interativos da versão sequencial do algoritmo em resultados de tempo real. Uma análise comparativa entre uma implementação em um processador de propósito geral (CPU) e uma em uma placa gráfica (GPU), através da abordagem massivamente paralela provida pela NVIDIA Compute Unified Device Architecture (CUDA), mostra um significativo ganho de desempenho. Foi observada a capacidade de simular em GPU dez objetos simultâneos a uma taxa de quadros por segundo (FPS) maior do que a execução de apenas um objeto em CPU, apesar da existência de alguns problemas relativos à precisão e estabilidade, em parte devido a algumas limitações impostas pela utilização da arquitetura de CUDA