Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme

Untersuchung von Ansätzen zur Kollisionserkennung auf Grafikprozessoren und Beispielimplementierung eines Algorithmus

Bei der Konstruktion von technischen Bauteilen bildet die Kollisionserkennung eine zentrale Fragestellung. Hierbei soll anhand der am Computer erstellten Geometrie untersucht werden, ob das entsprechende Bauteil gemäß der Konstruktion gebaut werden kann, indem die Geometrie auf mögliche Kollisionen der einzelnen Bauteile untersucht werden. Bei diesen Berechnungen fallen große Datenmengen zur Verarbeitung an.

Moderne Grafikprozessoren (GPU) ermöglichen hochparallele und schnelle Berechnungen von 3D‑Daten. Dies wird allerdings bisher hauptsächlich bei der Spieleprogrammierung ausgenutzt. Mit den zunehmenden Möglichkeiten der GPU-Programmierung wachsen die Einsatzgebiete, bei welchen die Leistungsfähigkeit der Grafikhardware für nicht-grafische Zwecke genutzt werden können.

Ziel der Arbeit ist es, die erweiterten Möglichkeiten der Programmierung von GPUs bei der Kollisionserkennung auch in industriellem Rahmen zu evaluieren und beispielhaft umzusetzen.

Schwerpunkte der Diplomarbeit :

• Vergleich und Evaluation bestehender Algorithmen zur Kollisionserkennung in Bezug auf deren Umsetzung auf GPU-Hardware.
• Einarbeitung in die parallele Programmierung von GPUs
• Auslesen der benötigten Daten aus der Geometrie unter Verwendung eines unabhängigen Datenformats
• Implementierung eines geeigneten Algorithmus auf einem unterstützten System.
• Herstellung eines funktionierenden Prototypen und Dokumentation von Code und Ansatz
• Definition einer Schnittstelle, um den Code in späteren Implementierungen auch auf einer CPU ausführen zu können

Voraussetzungen:

Bearbeiter:cand. Inf. Ina Giebler

Projektkoordinator:Dipl.-Ing. Jens Stiller/Dipl.-Inform. André Wiesner

Prüfer: Prof. Dr. D. Roller

Zeitraum: 01.07.2008-31.12.2008