論文の概要: Towards a Modern and Lightweight Rendering Engine for Dynamic Robotic Simulations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.05095v1
- Date: Mon, 7 Oct 2024 14:50:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-02 00:28:18.642960
- Title: Towards a Modern and Lightweight Rendering Engine for Dynamic Robotic Simulations
- Title（参考訳）: 動的ロボットシミュレーションのための現代軽量レンダリングエンジンを目指して
- Authors: Christopher John Allison, Haoying Zhou, Adnan Munawar, Peter Kazanzides, Juan Antonio Barragan,
- Abstract要約: 本稿では,VulkanグラフィックスAPIをサポートするパフォーマンス重視の軽量レンダリングエンジンを提案する。
エンジンはAMBF(Asynchronous Multi-Body Framework)のレガシーレンダリングパイプラインを近代化するために設計されている。
実験によると、エンジンは2ミリ秒以内のGPU計算時間を維持しながら、700万以上の三角形でシミュレーションされたシーンをレンダリングできる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.226502078427161
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Interactive dynamic simulators are an accelerator for developing novel robotic control algorithms and complex systems involving humans and robots. In user training and synthetic data generation applications, a high-fidelity visualization of the simulation is essential. Visual fidelity is dependent on the quality of the computer graphics algorithms used to render the simulated scene. Furthermore, the rendering algorithms must be implemented on the graphics processing unit (GPU) to achieve real-time performance, requiring the use of a graphics application programming interface (API). This paper presents a performance-focused and lightweight rendering engine supporting the Vulkan graphics API. The engine is designed to modernize the legacy rendering pipeline of Asynchronous Multi-Body Framework (AMBF), a dynamic simulation framework used extensively for interactive robotics simulation development. This new rendering engine implements graphical features such as physically based rendering (PBR), anti-aliasing, and ray-traced shadows, significantly improving the image quality of AMBF. Computational experiments show that the engine can render a simulated scene with over seven million triangles while maintaining GPU computation times within two milliseconds.
- Abstract（参考訳）: インタラクティブ・ダイナミック・シミュレーターは、人間とロボットを含む新しいロボット制御アルゴリズムと複雑なシステムを開発するためのアクセラレーターである。
ユーザトレーニングおよび合成データ生成アプリケーションでは、シミュレーションの高忠実度可視化が不可欠である。
視覚的忠実度は、シミュレーションシーンのレンダリングに使用されるコンピュータグラフィックスアルゴリズムの品質に依存する。
さらに、レンダリングアルゴリズムはグラフィックス処理ユニット(GPU)に実装され、リアルタイムのパフォーマンスを実現し、グラフィックスアプリケーションプログラミングインタフェース(API)を使用する必要がある。
本稿では,VulkanグラフィックスAPIをサポートするパフォーマンス重視の軽量レンダリングエンジンを提案する。
このエンジンはAMBF(Asynchronous Multi-Body Framework)のレガシーレンダリングパイプラインを近代化するように設計されている。
この新しいレンダリングエンジンは、物理ベースレンダリング(PBR)、アンチエイリアス、レイトレーシングシャドーなどのグラフィカルな機能を実装し、ABBFの画質を大幅に向上させる。
計算実験により、エンジンは2ミリ秒以内のGPU計算時間を維持しながら、700万以上の三角形でシミュレーションされたシーンをレンダリングできることが示されている。
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