基于GPU的風中樹木物理動畫

摘要：采用非均勻梁作為樹枝物理模型，分析了梁的彎曲效應，推導出撓度曲線表達式，并對其運用多項式最小二乘法擬合，將擬合后的簡潔表達式預計算于紋理中，有效降低了實時計算量。為平衡CPU與GPU的負載，設計了分層次的樹木結構模型，將力學分析計算轉移到GPU上進行，同時避免了將樹枝分段計算導致段間斷裂現象及分段過大引起模擬效果過于粗糙的缺點。實驗表明，該方法能完全實時、真實地模擬出風中樹木動畫的物理效果，解決了目前樹木物理動畫速度太慢不能實時模擬的不足。

關鍵詞：GPU；風；樹木；物理動畫

中圖分類號：TP391 文獻標志碼：A 文章編號：1001－3695(2010)10－3988－03