Massiv parallele Algorithmen und Architekturen zur hardware-beschleunigten Kollisionserkennung in der Echtzeit Computergraphik

Schnelle kolisionserkennung bei bewegten object ist eine wesentliche Voraussetzung f<e:1> r viele wirtschaftlich relante Anwendungen der virtuellen Realität （z.B.虚拟样机），insbesonere aberere aberch f<e:1> r Anwendungen der computergraphhik auf Massenmärkten, z.B. Computerspiele and Medizin。[5] [5] [5] [1] [2] [1] [3]imgegensatz zur Visualisierung der graphischen object（图形对象）findet die Berechnung der Kollisionen jedoch immer noch auder CPU (CPU)，因此，在solchen echtzeitzenarien untersucht werden kann（图形对象）中，可以建立一个相对于其他对象的模型。在Zukunft noch weiter verschärfen， da z.Z. die Leistungssteigerung der Graphik-Hardware weiter中，Diese Diskrepanz wid见图1。德·格·英格帕斯（Der o.g. Engpass）也在《硬件》杂志上发表了自己的见解。Ziel des beantragten项目列出了他的父亲，schnelle和大规模并行算法zur kolisonserkennung zentwickeln， die in Hardware eignen的rine Realisierung。本文提出了一种基于并行算法、遗传算法和评估算法的并行硬件实现方法。在动态重构的数控机床硬件中，基于Ziel - ist的模具仿真与实现算法[j] ., zur Laufzeit veränderlichen Hardware struckturen。die ist not endent, da zum einen das Problem der kolisionserkennung prädestiniert ist soline Hardware, zum anderenine soline Design-Methodik no no exist。

Schnelle Kollisionserkennung bei bewegten Objekten ist eine wesentliche Voraussetzung für viele wirtschaftlich relevante Anwendungen der virtuellen Realität (z.B. Virtual Prototyping), insbesondere aber auch für Anwendungen der Computergraphik auf Massenmärkten, wie z.B. Computerspiele und Medizin. Leider stellt gerade die Kollisionserkennung einen Geschwindigkeits-Engpass in diesen Anwendungen dar. Im Gegensatz zur Visualisierung der graphischen Objekte findet die Berechnung der Kollisionen jedoch immer noch auf der CPU statt, so dass bislang nur eine relativ geringe Anzahl von Objekten in solchen Echtzeitszenarien untersucht werden kann. Diese Diskrepanz wird sich in Zukunft noch weiter verschärfen, da z.Z. die Leistungssteigerung der Graphik-Hardware weit über der der CPUs liegt. Der o.g. Engpass kann also nur durch eine dedizierte Hardware behoben werden. Ziel des beantragten Projekts ist es daher, schnelle und massiv-parallele Algorithmen zur Kollisionserkennung zu entwickeln, die sich für eine Realisierung in Hardware eignen. Darüber hinaus soll eine Hardwareimplementierung einiger dieser Kollisionsalgorithmen vorgenommen und evaluiert werden. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung einer neuen Design-Methodik für die Simulation und Implementierung dieser Algorithmenklasse in dynamisch rekonfigurierbarer Hardware (d.h., zur Laufzeit veränderlichen Hardwarestrukturen). Dies ist notwendig, da zum einen das Problem der Kollisionserkennung prädestiniert ist für solch eine Hardware, zum anderen eine solche Design-Methodik noch nicht existiert.