초록
본 논문에서는 삼각형 메시의 스웹 볼륨 표면을 정밀하고 안정적으로 계산하는 GPU 알고리즘을 제안한다. 삼각형 메시의 기하 요소들을 스웹하여 근사적으로 삼각형 집합을 생성하고, 이 집합의 엔벨롭을 계산하면 스웹 볼륨의 최외곽 경계 표면을 얻을 수 있다. 엔벨롭을 찾기 위하여 우리는 삼각형 집합의 공간 분할을 계산하고 그 분할의 최외곽 경계를 추출하였다. 알고리즘의 안정성을 확보하기 위하여 우리는 스웹 정점들을 초기에 랜덤 섭동하는 방법과 다중 정밀도 구간 연산 기법을 적용하였다. 전체 알고리즘은 대부분의 계산을 GPU에서 처리하도록 구현되었고, 결과적으로 기존 알고리즘에 비해 수십~수백 배의 성능을 보여준다.
We present a robust GPU algorithm constructing a sweep volume boundary for a triangular mesh model. Sweeping geometric entities of a triangular mesh object is first approximated to a set of triangles, the envelope of which becomes the outer boundary of the sweep volume. We find the envelope by computing the arrangement of the triangle set and extracting its outmost boundary. To ensure robustness of the algorithm, we adopt random perturbation of sweep vertices and the interval arithmetic using multi-level precisions. The algorithm is implemented to perform most computation on GPU, and as a result it runs two orders of magnitude faster than other algorithms.