浙江省自然科学基金重点项目：GPU加速的高质量布料仿真算法研究 (No. LZ16F020003)

本项目拟针对高分辨率布料仿真的精确性和效率问题展开研究，通过设计基于GPU构架优化的流式并行算法，将布料仿真的整个流程映射为GPU上并行执行的核心，在确保计算精确的同时，对显式积分和隐式积分、碰撞检测与碰撞响应进行加速，支持布料与环境物体间碰撞、布料自碰撞的精确检测与处理。研究内容包括：基于GPU构架的布料仿真流式映射算法、面向隐式积分的稀疏矩阵紧凑表示、流式碰撞检测与处理算法、基于GPU的拉伸控制加速算法、面向GPU优化的自适应网格更新算法等。预期结果为实现一个GPU加速的高分辨率布料仿真系统，对比CPU上的单线程实现，在NVIDIA Tesla K40c上的执行效率获得2个数量级的提升，使得2M三角形分辨率下的高质量布料仿真满足实时处理需求（每帧处理时间小于30ms）。本项目的研发将为物理仿真中的高真实度布料仿真开辟新的道路，为高精度实时物理仿真提供有力的技术支撑，同时为物理仿真中其他相关问题的解决提供有益的参考。因此，开展该方向的研究工作，既有重要的学术意义又有深远的应用前景。

图：高质量布料仿真场景