Stable Constrained Dynamics - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique
Article Dans Une Revue ACM Transactions on Graphics Année : 2015

Stable Constrained Dynamics

Résumé

We present a unification of the two main approaches to simulate deformable solids, namely elasticity and constraints. Elasticity accurately handles soft to moderately stiff objects, but becomes numerically hard as stiffness increases. Constraints efficiently handle high stiffness, but when integrated in time they can suffer from instabilities in the nullspace directions, generating spurious transverse vibrations when pulling hard on thin inextensible objects or articulated rigid bodies. We show that geometric stiffness, the tensor encoding the change of force directions (as opposed to intensities) in response to a change of positions, is the missing piece between the two approaches. This previously neglected stiffness term is easy to implement and dramatically improves the stability of inextensible objects and articulated chains, without adding artificial bending forces. This allows time step increases up to several orders of magnitude using standard linear solvers.
Fichier principal
Vignette du fichier
StableConstraints_siggraph15.pdf (3.25 Mo) Télécharger le fichier
Vignette du fichier
knee.png (320.01 Ko) Télécharger le fichier
StableConstraints_siggraph15.mp4 (25.42 Mo) Télécharger le fichier
Vignette du fichier
knee.jpg (57.01 Ko) Télécharger le fichier
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Format Figure, Image
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Format Vidéo
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Format Figure, Image
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-01157835 , version 1 (28-05-2015)
hal-01157835 , version 2 (09-02-2017)

Identifiants

Citer

Maxime Tournier, Matthieu Nesme, Benjamin Gilles, François Faure. Stable Constrained Dynamics. ACM Transactions on Graphics, 2015, Proceedings of SIGGRAPH, 34 (4), pp.Article No. 132. ⟨10.1145/2766969⟩. ⟨hal-01157835v1⟩
3192 Consultations
6099 Téléchargements

Altmetric

Partager

More