自然界一切现象背后都有其物理规律,裂纹的产生与发展则是其中非常复杂而有意义的一种。在工程学领域,研究者们需要了解建筑或桥梁的设计是否合理,结构的什么部位比较脆弱;在计算机图形学领域,研究者给精美的物体附加各种裂纹形貌,可以让物体更加真实;游戏工作者或者特效制作人员需要模拟碰撞等让物体产生裂缝或破碎。目前,破碎的物理模型已经比较完善,发展出弹簧质点模型、有限元分析、点云等不同的分析方法。不同的方法有其优点和缺点,而破碎研究目前的主要矛盾集中于真实性与渲染速度这一永恒的话题。　　本文以弹性力学的相关规律为基础,在有限元的基础上利用GPU并行计算的特点快速地进行应力应变关系计算,同时应用半边结构和:Delaunay三角化维持模型拓扑结构,最后实现了快速稳定的裂纹形貌生成算法。　　本文的主要研究内容包括:　　1.基于物理的形变模型及其离散化。包括根据弹性力学相关理论,分析应力应变关系,并根据有限元方法求解微分方程。　　2.基于半边结构的拓扑控制。利用半边结构快速领域访问的优点,将模型文件存储为半边结构,最大效率的提高数据查询的效率。　　3.基于Delaunay三角化的局部调整。针对破碎过程中三角剖分会产生奇异三角形的问题,对相应三角形区域进行Delaunay剖分,使内部网格较为规则,以此提高系统稳定性。　　4.易于GPU并行编程的系统结构。设计并实现了一个可以易于GPU编程的裂纹生成系统。