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基于CUDA的弱可压SPH流体建模与仿真

作者:段兴锋; 任鸿翔; 神和龙光滑流体粒子动力学边界处理邻域搜索marchingcubescuda

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。

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计算机工程与科学

《计算机工程与科学》(CN:43-1258/TP)是一本有较高学术价值的大型月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。 《计算机工程与科学》的办刊宗旨是为计算机界同行发表有创见的学术论文,介绍有特色的科研成果,探讨有新意的学术观点提供理想园地;活跃计算机界学术气氛,扩大国内外交流,为发展中国的计算机事业尽一点微薄之力。本刊强调学术性、及时性和普及性。

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