国家自然科学基金项目：GPU加速的高质量物理仿真算法研究 (No. 6157050519)

高质量物理仿真是虚拟现实、触觉渲染、机器人、机械与医学仿真等领域的核心问题之一 。本项目拟针对GPU加速的高质量物理仿真算法展开研究。核心内容包括：1、设计稀疏线性系 统动态并行装配算法，使得包含拓扑变化的物理仿真场景中的隐式积分过程得以在GPU上获得 并行加速。2、设计几何精确的连续碰撞检测算法，克服浮点计算的舍入误差，确保检测出复 杂物理仿真中的所有穿透情况。3、设计基于碰撞轨迹信息的连续接触力计算公式，克服传统 离散惩罚法的内在缺陷，提高物理仿真中碰撞响应过程的准确性。4、基于以上核心算法，设 计物理仿真流式映射算法，将整个物理仿真过程完全集成在GPU上并行加速。预期在提高物理 仿真系统鲁棒性与精确性的同时，将总体执行效率提升1个数量级。提升物理仿真算法的质量 与效率一直是物理仿真领域的热点问题，本项目的研发将为提升物理仿真质量与效率开辟新的 道路，为物理仿真在各领域的深入应用提供有力的技术支撑。

图：高质量物理仿真场景