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Vertex Block Descent - 高速&安定の物理シミュレーション技術Gaiaの次世代アップデート技術のプロジェクトページと動画が公開!SIGGRAPH 2024技術論文!

この記事は約1分59秒で読めます

ユタ大学博士課程候補者でVisureTechの創業者であるAnka Chen氏らによる、高速かつ安定するとされる次世代物理シミュレーション技術『Vertex Block Descent (VBD)』の動画とプロジェクトページが公開されています!


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Vertex Block Descent

頂点レベルのガウス・ザイデル反復による陰的オイラーの変分形式のブロック座標降下解法であるVertex Block Descentを紹介する。この解法は、局所的な頂点位置の更新により、並列性を最大化しながら大域的な変分エネルギーの削減を実現する。これにより、無条件の安定性と卓越した計算性能で数値的収束を達成できる物理ソルバーが形成されます。また、安定性と優れた収束率を維持しながら、単純に反復回数を制限することで、与えられた計算予算に収めることができる。本論文では、弾性体力学の文脈で本手法を紹介・評価し、すべての重要な構成要素の詳細を提供するとともに、本手法が他の手法よりも優れていることを示す。さらに、粒子ベースシミュレーションや剛体シミュレーションなど、他のシミュレーションシステムにも本手法を利用できることを議論し、その例を示す。

ほぼゼロコンプロマイズで、高速で、超並列で、収束性があり、無条件に安定。
ニュートン法や射影力学のような大域的な線形解を必要とする代替手法とは異なり、VBDは局所的な頂点レベルのガウス・ザイデル反復を利用するため、より高速で並列化が可能であり、数値的な問題も発生しにくい。
VBDは(X)PBDと同様にガウス・ザイデル反復を実現するためにメッシュを着色することで並列化される。しかし、(X)PBDが制約を着色するのに対し、VBDは頂点を直接着色するため、(X)PBDよりも10倍並列性が向上します。

これまたすごいですね。現在プロジェクトページのみ公開。コードなどはSiggraph 2024に合わせて公開されるのかな?今後の発展が楽しみな技術ですね。

リンク

Screenshot of ankachan.github.io

前身となるGaiaについては過去記事をご確認ください。


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