Kỹ thuật phát hiện nhanh va chạm của chất liệu vải tương tác trong môi trường thực tại ảo
Fast Collision Detection Technique of Interactive Fabrics in Virtual Reality Environment
Abstract
Va chạm là một trong những vấn đề cơ bản cần phải xử lý trong các hệ thống đồ họa máy tính và tương tác
thực tại ảo. Phát hiện va chạm là khâu mở đầu, mang tính chất quyết định đến các tác vụ xử lý va chạm của hệ thống. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một số cải tiến để phát hiện nhanh va chạm của mô hình vải được biểu diễn dưới dạng mặt tam giác. Sự tương tác của vải với các vật thể khác và với chính nó như gập, cuộn làm cho quá trình phát hiện va chạm trở nên phức tạp hơn. Kỹ thuật đề xuất sử dụng thuật toán lọc pha rộng và lọc pha hẹp được thử nghiệm và cho kết quả tốt trên ba bộ dữ liệu mô hình vải khác nhau trong thư viện GAMMA, tốc độ phát hiện va chạm trung bình nhanh gấp khoảng 2.3 lần so với phương pháp của Tang và cộng sự, nhanh gấp khoảng 1.34 lần so với phương pháp của Zhang và cộng sự.
References
Brochu T., Edwards E., Bridson R., "Efficient geometrically exact continuous collision detection", ACM Transactions on Graphics, vol. 31, no. 4, pp. 1-7, 2012.
Chitalu F. M., Dubach C., Komura T., "Binary OstensiblyImplicit Trees for Fast Collision Detection", Computer Graphics Forum, vol. 39, no. 2, pp. 509-521, 2020.
Chitalu F. M., Dubach C., Komura T., "Bulk-synchronous Parallel Simultaneous BVH Traversal for Collision Detection on GPUs", in Proceedings of the ACM SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games, pp. 4-9, 2018.
Curtis S., Tamstorf R., Manocha D., "Fast collision detection for deformable models using representative-triangles", in Proceedings of the Symposium on Interactive 3D Graphics and Games, pp. 61-69, 2008.
Du P., Tang M., Tong R. F., "Fast continuous collision culling with deforming noncollinear filters", Computer Animation and Virtual Worlds, vol. 23, no. 3, pp. 375-383, 2012.
Du P., Zhao J., et al., "GPU accelerated real-time collision handling in virtual disassembly", Journal of Computer Science and Technology, vol. 30, no. 3, pp. 511-518, 2015.
Govindaraju N. K., Knott D., Jain N., et al., "Interactive collision detection between deformable models using chromatic decomposition", ACM Transactions on Graphics, vol. 24, no. 3, pp. 991-999, 2005.
Meister D., Bittner J., "Parallel Locally-Ordered Clustering for Bounding Volume Hierarchy Construction", IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, vol. 24, no. 3, pp. 1345-1353, 2018.
Tan T., Weller R.,"OpenCollBench - Benchmarking of Collision Detection & Proximity Queries as a Web-Service", in Proceedings of the 25th International Conference on 3D Web Technology, pp. 1-9, 2020.
Tang M., Curtis S., Yoon S. E., "ICCD: interactive continuous collision detection between deformable models using connectivity-based culling", IEEE Trans on Visualization and Computer Graphics, vol. 15, no. 4, pp. 544-557, 2009.
Tang M., Manocha D., Tong R. F., "MCCD: Multi-core collision detection between deformable models using frontbased decomposition", Graphical Models, vol. 72, no. 2, pp. 7-23, 2010.
Tang M., Manocha D., Tong R. F., "Fast continuous collision detection using deforming non-penetration filters", in Proceedings of the SIGGRAPH Symposium on Interactive 3D Graphics and Games, pp. 7-13, 2010.
Tang M., Tong R. F., Wang Z. D., et al., "Fast and exact continuous collision detection with bernstein sign classification", ACM Transactions on Graphics, vol. 33, no. 6, pp. 1-8, 2014.
Wang H. M., "Defending continuous collision detection against errors", ACM Transactions on Graphics, vol. 33, no. 4, pp. 1-10, 2014.
Wang M., Cao J., "A review of collision detection for deformable objects", Computer Animation and Virtual Worlds, vol. 32, no. 5, pp.1-23, 2021.
Wang X., et al., "Efficient BVH-based Collision Detection Scheme with Ordering and Restructuring", Journal of Computer Graphics Forum, vol. 37, no. 2, pp. 227-237, 2018.
Wong T. H., Leach G., Zambetta F., "An adaptive octree grid for GPU-based collision detection of deformable objects", Visual Computer, vol. 30, no. 6, pp. 729-738, 2014.
Wu L., et al., "A Safe and Fast Repulsion Method for GPU-based Cloth Self Collisions", ACM Transactions on
Graphics, vol. 40, no. 1, pp. 1-18, 2021.
Zhang X., Liu Y., "An algebraic non-penetration filter for continuous collision detection using Sturm theorem", in Proceedings of the International Conference on Mechatronics and Automation, pp. 761-766, 2015.
Zhang X., Liu Y., "A fast algebraic non-penetration filter for continuous collision detection", Graphical Models, vol. 80, no. 3, pp. 31-40, 2015.
