一种基于GPU的标量场驱动物理变形算法

基于标量场的变形技术是计算机图形学中的研究热点之一,其时效性问题一直未得到很好的解决.从自适应采样距离场的表示方法和基于物理的建模技术的优点出发,提出了一种基于GPU的标量场驱动的物理变形算法.在GPU上构造基于八叉树的自适应采样距离场(adaptively sampled distancefields,ADFs)对模型进行表示,将质点弹簧物理模型与ADFs相结合,依据物理动力学原理直接对ADFs进行控制产生模型的变形,在变形过程中对ADFs进行动态的自适应调整.为了避免由非规则结构引起物理上的非同质性,根据ADFs局部的空间分辨率大小来调整非均匀弹簧的刚度大小.实验结果表明,该算法具有较高的时间和空间效率,比CPU上的算法在时间上快一个数量级,可有效用于基于物理的交互式雕刻等动态应用中.

力与形:基于弹性生形的数字化设计与建造实验

力学生形为建筑设计提供了一个有力的切入点。它大大地延伸了建筑与结构协同的操作范围,同时也提供了一个完成设计到建造的起点。以南京大学建筑与城市规划学院2017年"数字设计与建造"毕业设计及2017DADA建造营的搭建为例,通过阐述粒子—弹簧系统模拟和弹性弯曲计算两种力学生形的数字化设计与建造的全过程,揭示在力与形整合下的建筑设计及其建造的创新潜能。

结构找形分析技术在复杂造型项目中的应用

对于复杂造型的建筑,寻找高效的结构形式是项目实施的关键,利用参数化找形分析技术调整结构的形式越来越广泛地被应用到工程中。以复杂结构为项目背景,介绍了参数化找形分析的原理及应用,并阐述了参数化找形分析在项目方案阶段的优势。结合项目中所遇到的问题及其解决方法进行了经验总结,结果表明:力密度分析法和推力线网络分析法比较适合体型比较复杂的项目,粒子弹簧系统分析法比较适合网壳采光顶项目并可提高网格标准化率。