郭甲翔
- 作品数：8 被引量：3H指数：1
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- 基于三维均值坐标和GPU加速的弹性体形变仿真
- 弹性体表面三角网格模型,提出了一种基于三维均值坐标的弹性体形变仿算方法.由于表面网格模型对物体内部特征表达能力的不足,不能反映弹性体的内部结构特征.因此将弹性体的表面网格模型转化为体素模型,利用三维均值坐标原理,将原表面...
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- 关键词：弹性体图形处理器
- 基于三维均值坐标和GPU加速的弹性体形变仿真被引量：1
- 2014年
- 针对弹性体表面三角网格模型,提出了一种基于三维均值坐标的弹性体形变仿真方法。由于表面网格模型对物体内部特征表达能力的不足,不能反映弹性体的内部结构特征。因此将弹性体的表面网格模型转化为体素模型,利用三维均值坐标原理,将原表面网格模型中的各个顶点映射到对应体素的八个顶点,生成三维均值坐标。再采用三维质点弹簧模型对体素模型进行形变计算,最后将形变映射回三角网格模型。所述方法不仅能够保留模型的表面特性,还能反映模型内部在形变过程中的物理特性,使形变过程更加真实、可靠。为了满足形变仿真应用中的实时性需求,提出了一种基于GPU的加速方法。通过在形变计算部分采用GPU并行加速,使弹性体模型的实时形变仿真成为可能。实验结果表明,所提出的形变仿真方法能较好地处理弹性体的实时形变仿真。
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- 关键词：质点弹簧模型GPU加速
- 基于粒子的流体和可形变固体双向耦合被引量：2
- 2013年
- 提出了一种适用于流体与可形变固体之间的双向耦合算法。所述模型的构建采用真实力学对流体、固体分别进行描述。由于网格法在表现流体运动的局限性与计算效率上的不足,因此采用SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法对流体、固体受到的力进行离散化处理。完全适用于粒子模型的高鲁棒性流固耦合算法并不多见,双向耦合算法相关研究更少。采用动量守恒定律提出了一种完全适用于粒子模型的双向耦合算法,通过计算流固模型之间的压力与摩擦力仿真耦合过程。所述算法的优点是不需要粒子模型的法向量信息、不需要捕捉模型的表面粒子,同时考虑了耦合时的摩擦力导致的能量损耗。实验结果表明,所提出的双向耦合算法能较好地处理流体与可形变固体之间的耦合效果。
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- 关键词：弹性力学流固耦合SPH
- 虚拟手术中基于粒子的多相耦合方法
- 一种虚拟手术中基于粒子的多相耦合方法，对于虚拟手术中涉及的软组织和刚体，分别根据三维组织表面三角网格模型生成粒子化三维体模型，而对于液体则采用SPH方法建立粒子化液体模型；建立软组织、液体和刚体的粒子化力学模型，包括将软...
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- 虚拟手术中基于粒子的多相耦合方法
- 一种虚拟手术中基于粒子的多相耦合方法，对于虚拟手术中涉及的软组织和刚体，分别根据三维组织表面三角网格模型生成粒子化三维体模型，而对于液体则采用SPH方法建立粒子化液体模型；建立软组织、液体和刚体的粒子化力学模型，包括将软...
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- 文献传递
- 自适应代理粒子的非线性有限元与不可压缩流体实时耦合
- 2016年
- 该文提出了利用生成自适应代理粒子来实时耦合TLED非线性有限元与隐式不可压缩流体的新方法.首先,该文根据固体表面的局部高斯曲率对固体表面采样生成不同分辨率的代理粒子.其次,为了避免代理粒子和流体粒子间过早的耦合,文中设计代理粒子光滑核函数的支持域为椭球型.其次,为了防止流体粒子在固体发生形变时产生穿透现象,作者在每个时间步长内对固体表面进行重采样生成代理粒子,并自适应地改变其支持域的大小,最后,在处理边界时运用正则化方法计算边界处粒子的物理量,并利用基于统一计算设备架构的GPU并行计算方法对耦合过程进行加速.实验结果表明,该文提出的方法能在减少采样粒子、提高计算效率的同时,实现实时逼真的流固耦合效果.
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- 关键词：流固耦合非线性有限元不可压缩流体GPU加速
- 虚拟手术中高沉浸感血流模拟方法研究
- 虚拟手术是一种利用计算机、触觉反馈设备、视觉跟踪装置等实现外科手术模拟的技术,通过逼真的人体器官组织三维重建和力学模拟、精确的视觉定位和真实的触觉反馈,虚拟手术系统可为操作者营造出一个极具沉浸感的手术操作环境,医生在做手...
- 郭甲翔
- 关键词：虚拟手术血流动力学SPH数据驱动
- 文献传递
- 一种基于GPU加速的混合粒子的实时血流血管耦合方法
- 本发明公开了一种基于GPU加速的混合粒子的实时血流血管耦合方法，通过SPH方法离散化求解卡森方程，进而求解血液非牛顿粘性力的方法。借鉴图形学中经典的基于代理粒子的边界处理方法，在血管内壁采样一层代理粒子，定义适用于代理粒...
- 袁志勇郭甲翔廖祥云郑棉仑
- 文献传递
