基于CUDA的弱可压SPH流体建模与仿真

• 作者: 任鸿翔 段兴锋 神和龙
• 来源期刊: 计算机工程与科学
• 学科: 工学
• 关键词: 光滑流体粒子动力学 边界处理 邻域搜索 Marching Cubes CUDA
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 高性能计算
• 页码范围: 1375-1382
• 页数: 8页
• 分类号: TP391.9
• 字数: 5505字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-130X.2018.08.006

摘要

为了实现小尺度范围流体场景的实时、真实感模拟,采用弱可压SPH方法对水体进行建模,提出了流体计算的CPU-GPU混合架构计算方法.针对邻域粒子查找算法影响流体计算效率的问题,采用三维空间网格对整个模拟区域进行均匀网格划分,利用并行前缀求和和并行计数排序实现邻域粒子的查找.最后,采用基于CUDA并行加速的Marching Cubes算法实现流体表面提取,利用环境贴图表现流体的反射和折射效果,实现流体表面着色.实验结果表明,所提出的流体建模和模拟算法能实现小尺度范围流体的实时计算和渲染,绘制出水的波动、翻卷和木块在水中晃动的动态效果,当粒子数达到1 048 576个时,GPU并行计算方法相较CPU方法的加速比为60.7.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	任鸿翔	大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室	84	593	11.0	20.0
2	神和龙	大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室	36	74	5.0	6.0
3	段兴锋	大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室	9	24	2.0	4.0