Analysis and Evaluation for Constraint Enforcement System

제한 시스템의 분석 및 평가

물리적 기반의 다이내믹 시뮬레이션에 있어서 안정적이고 효율적인 제한 시스템은 매우 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 기존에 널리 사용되고 있는 제한 시스템들(Lagrange Multiplier method, Baumgarte stabilization method, Post-stabilization Method, Implicit constraint enforcement method, Fast projection method)에 대한 분석과 평가를 통해 제한 시스템을 사용하고자 하는 사용자들에게 적절한 선택을 할 수 있는 지침을 제공하고자 한다. 본 논문은 기존의 제한 방법들에 대한 수학적 수식들이 설명되어 있고, 제한 오차 비교, 계산 비용, 동적 움직임 분석 등을 통해 기존 제한 시스템들 각각에 대한 평가를 제공한다.

Stable and effective constraint enforcement system is one of the crucial components for physically-based dynamic simulations. This paper presents analysis and evaluation for traditional constraint enforcement systems(Lagrange Multiplier method, Baumgarte stabilization method, Post-stabilization method, Implicit constraint enforcement method, Fast projection method) to provide a guideline to users who need to integrate a suitable constraint enforcement system into their dynamic simulations. The mathematical formulations for traditional constraint enforcement systems are presented in this paper. This paper describes a summary of evaluation which consists of constraint error comparison, computational cost, and dynamic behavior analysis to verify the efficiency of each traditional constraint enforcement system.