基于GPU带有复杂边界的三维实时流体模拟

作者：柳有权; 刘学慧; 吴恩华

来源：软件学报, 2006, (03): 568-576.

• 图形硬件
• GPU
• 可编程性
• 纳维-斯托克斯方程组
• 三维流动模拟
• 实时 graphics hardware
• GPU(graphics processing unit)
• programmability
• Navier-Stokes equation
• 3D fluid simulation
• real-time

在GPU(graphicsprocessingunit)上求解了复杂场景中的三维流动问题,充分利用了GPU并行能力以加速计算.与前人的方法不同,该方法对于边界条件的处理更为通用.首先,通过在图像空间生成实心的剖切截面构成整个障碍物信息图,算法使得流体计算与整个几何场景的复杂度无关,通过对各体素进行分类并结合边界条件,根据障碍物形成修正因子来修改对应的值;另外,采用更为紧凑的数据格式,以充分利用硬件的并行性.通过将所有标量的运算压缩到纹元的4个颜色通道并结合平铺三维纹理,减少了三维流场计算所需要的绘制次数.实验结果显示出算法的有效性和高效率.该算法可以实时计算并显示一个采用中等规模离散的复杂场景...

• 单位
  中国科学院研究生院; 澳门大学; 中国科学院软件研究所; 计算机科学国家重点实验室