再见,Seong Pil;李斗勇 使用基于GPU的并行计算和均匀六面体元素实时模拟与可变形对象的触觉交互的方法。 (英语) 兹比尔1468.74040 计算。机械。 65,第5期,1205-1218(2020). 摘要:本文提出了一种模拟可变形物体实时触觉交互的方法。可变形模型由单一类型的正六面体组成。利用这种均匀性可以提高变形计算的效率。使用反映六面体变形结果的移动最小二乘函数来近似模型边界。为了有效处理触觉回路中的碰撞,提出了一种自适应逼近模型边界的方法。该方法可以在不到1ms的时间内模拟16481个节点的模型,这是对以往文献中方法的显著改进。模型边界和六面体之间的小间隙可能会导致该方法的错误。考虑人体组织特征的数值算例表明,误差小于人类可察觉的差异。 MSC公司: 74M15型 接触固体力学 74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用 2005年5月 并行数值计算 关键词:触觉交互仿真;有限元法;移动最小二乘函数;有效碰撞模型 软件:斯坦福3D扫描库 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.P.Byeon}和\textit{D.Y.Lee},计算。机械。65,No.5,1205--1218(2020;Zbl 1468.74040) 全文: 内政部 参考文献: [1] 张杰。;钟,Y。;Gu,C.,《手术模拟的可变形模型:一项调查》,IEEE Rev Biomed Eng,11,143-164(2018) [2] 彼得利克,I。;营养素,M。;Duriez,C。;科廷,S。;Kheddar,A.,多速率顺应机制的基于约束的触觉呈现,IEEE Trans-Hoptics,4,3,175-187(2011) [3] Tian Y,Yang Y,Guo X,Prabhakaran B(2014)基于形状匹配的针状组织交互触觉模拟。摘自:IEEE触觉、音频和视频环境及游戏国际研讨会论文集(HAVE 2014),第7-12页 [4] 诺特,TC;Kuhlen,TW,静态和可变形环境的多速率多点触觉渲染的精确和自适应接触建模,计算图,57,68-80(2016) [5] 张,X。;Sun,W。;Song,A.,实时触觉渲染的分层菱形链连接模型,Artif Intell Rev,41,1,49-65(2014) [6] 王,D。;Shi,Y。;刘,S。;Zhang,Y。;Xiao,J.,牙科手术中器官变形和混合接触的触觉模拟,IEEE Trans-Haptics,7,1,48-60(2014) [7] 张杰。;钟,Y。;Gu,C.,手术模拟软组织变形的神经网络建模,Artif Intell Med,97,61-70(2019) [8] 巴比奇,J。;James,DL,几何复杂简化变形模型之间接触的六自由度触觉绘制,IEEE跨触觉,1,1,39-52(2008) [9] Ryckelynck,D。;Chinesta,F。;库托,E。;Ammar,A.,《先验模型简化:概述和最新发展》,Arch Comput Methods Eng,13,1,91-128(2006)·兹比尔1142.76462 [10] Niroomandi,S。;阿尔法罗,I。;库托,E。;Chinesta,F.,通过模型简化技术建立非线性组织的实时变形模型,生物识别计算方法程序,91,3,223-231(2008) [11] 尼鲁曼迪,S。;阿尔法罗,I。;库托,E。;Chinesta,F.,基于降阶模型的软组织实时模拟中的大变形,计算方法程序Biomed,105,1,1-12(2012) [12] González,D。;阿尔法罗,I。;克萨达,C。;库托,E。;Chinesta,F.,非线性实体之间触觉碰撞实时模拟的计算模型,计算方法应用机械工程,283,1,210-223(2015) [13] ZA泰勒;Cheng,M。;Ourselin,S.,使用图形处理单元进行手术模拟的高速非线性有限元分析,IEEE Trans-Med Imaging,27,5,650-663(2008) [14] 佐尔德斯,GR;Wittek,A。;Miller,K.,GPU上的实时非线性有限元计算在神经外科模拟中的应用,计算方法应用机械工程,1993305-3314(2010)·Zbl 1225.92021号 [15] 马菲·R。;Sirouspour,S。;马哈达维哈,B。;穆迪,B。;Elizeh,K。;Kinsman,A。;Nicolici,N.,与可变形物体实时触觉交互的并行计算平台,IEEE Trans-Haptics,3,3,211-223(2010) [16] 马哈达维哈,B。;马菲·R。;Sirouspour,S。;Nicolici,N.,用于实时模拟软对象变形的多FPGA并行计算架构,ACM跨嵌入式计算系统(TECS),13,4,81(2014) [17] Courtecuisse,H。;Allard,J。;科尔弗里登,P。;博尔达斯,SP;科廷,S。;Duriez,C.,异质性软组织接触和切割的实时模拟,医学图像分析,18,2,394-410(2014) [18] 贾,S。;张伟。;Yu,X。;Pan,Z.,CPU-GPU混合实现虚拟节点方法,用于使用OpenCL实时交互切割可变形对象,国际计算机辅助放射外科杂志,10,9,1477-1491(2015) [19] 贾,S。;张伟。;Yu,X。;Pan,Z.,CPU-GPU自适应八叉树变形对象实时交互切割并行框架,计算图论坛,37,1,45-59(2018) [20] Weber D,Bender J,Schnoes M,Stork A,Fellner D(2013)在动力学应用中解决稀疏线性系统的高效GPU数据结构和方法。在:计算机图形论坛,第32卷,第1期。牛津布莱克威尔出版有限公司 [21] 库马尔,AV;Padmanabhan,S。;Burla,R.,使用非一致网格或网格进行有限元分析的隐式边界方法,Int J Numer Meth Eng,74,9,1421-1447(2008)·Zbl 1158.74514号 [22] 库马尔,AV;Burla,R。;Padmansbhan,S。;Gu,L.,使用非协调网格进行有限元分析,J Compute-Inf Sci Eng,8,3,031005(2008) [23] 迪克,C。;Georgii,J。;Westermann,R.,《模拟可变形物体切割的六面体多重网格方法》,IEEE Trans-Vis计算图,17,11,1663-1675(2011) [24] 吴杰。;迪克,C。;Westermann,R.,可变形体切割复合有限元模拟的高效碰撞检测,Vis Compute,29,6-8,739-749(2013) [25] Müller M,Dorsey J,McMillan L,Jagnow R,Cutler B(2002)稳定实时变形。摘自:2002年ACM SIGGRAPH/欧洲计算机动画研讨会论文集,第49-54页 [26] 巴恩斯,吉咪;Przybyla,L。;Weaver,VM,组织力学调节大脑发育、体内平衡和疾病,《细胞科学杂志》,130,1,71-82(2017) [27] Fierz B、Spillmann J、Harders M(2011)可变形物体稳定动力学模拟的元-线混合隐式-显式积分。摘自:2011年ACM SIGGRAPH/欧洲计算机动画研讨会论文集,第257-266页 [28] 谢华,刘华,罗S,Seneviratne LD,Althoefer K(2013)微创手术中组织触诊用光纤触觉阵列探头。2013年IEEE/RSJ智能机器人和系统国际会议,第2539-2544页 [29] 米勒,M。;海德堡,B。;Teschner,M。;Gross,M.,基于形状匹配的无网格变形,ACM Trans Graph(TOG),24,3,471-478(2005) [30] Fried,I.,非均匀网格生成有限元矩阵的条件,AIAA J,10,2,219-221(1972)·Zbl 0242.65046号 [31] 林,YJ;Deo,D。;辛格,TP;Jones,数据库;De,S.,基于物理的手术模拟人体尸体软组织生物力学响应的原位测量和建模,Surg Endosc,23,6,1298-1307(2009) [32] 阿努拉达,C。;拉玛克里希纳,B。;Venkatramani,S.,《计算印度人标准肝脏体积的公式》,《印度胃肠病杂志》,31,1,15-19(2012) [33] Atluri,SN公司;赵,JY;Kim,HG,使用无网格局部Petrov-Galerkin方法和广义移动最小二乘插值法分析薄梁,计算力学,24,5,334-347(1999)·Zbl 0968.74079号 [34] 兰卡斯特,P。;Salkauskas,K.,移动最小二乘法生成的曲面,数学计算,37,155,141-158(1981)·兹比尔0469.41005 [35] 德,S。;Bathe,KJ,有限球体法中的位移/压力混合插值,国际数理工程杂志,51,3,275-292(2001)·Zbl 0995.74081号 [36] Steven WS(1997)《科学家和工程师数字信号处理指南》。加州技术出版社 [37] 斯坦福3D扫描库。http://graphics.stanford.edu/data/3Dscanrep/ [38] Paggetti G、Cizmeci B、Dillioglugil C、Steinbach E(2014)《虚拟弹簧按压和捏合过程中刚度的识别》。2014年IEEE触觉、音频和视频环境及游戏(HAVE)会议记录国际研讨会,第94-99页 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。