基于分布式計(jì)算的水流傾瀉效果仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 21:17
伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越頻繁地在游戲、電影中見(jiàn)到極為真實(shí)的虛擬場(chǎng)景,極大地提升了人們的視覺(jué)體驗(yàn),這便是真實(shí)感圖形繪制的應(yīng)用。真實(shí)感圖形繪制是圖形學(xué)中的一個(gè)分支,其努力追求在計(jì)算機(jī)中真實(shí)模擬出現(xiàn)實(shí)世界的景觀,并且?guī)?lái)震撼的視覺(jué)效果。而真實(shí)感圖形繪制的一個(gè)分支——流體仿真也可以在計(jì)算機(jī)上為人們帶來(lái)非常真實(shí)的視覺(jué)體驗(yàn)。流體仿真在電影特技,游戲等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如電影中模擬海洋、海浪或者海嘯等,是圖形學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。但是至今主流游戲引擎均未能支持基于物理原理的流體仿真,原因是基于SPH的物理方法需要巨大的計(jì)算量,而目前個(gè)人PC的CPU很難提供這么大的計(jì)算量。為了解決需要巨大的計(jì)算能力的問(wèn)題,本文提出了一種基于分布式計(jì)算的流體仿真方法,流體仿真過(guò)程中的每個(gè)時(shí)間步都會(huì)將計(jì)算任務(wù)分配給多個(gè)機(jī)器進(jìn)行計(jì)算,然后再將計(jì)算結(jié)果匯總,生成仿真的畫面。這個(gè)方法能將計(jì)算壓力分散到各個(gè)節(jié)點(diǎn)上,并且再在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上使用GPU加速計(jì)算,以此解決計(jì)算能力不足的問(wèn)題。考慮到網(wǎng)絡(luò)延遲,本文使用允許比較大的時(shí)間步,同時(shí)保持良好穩(wěn)定性的SPH仿真方法。本文主要工作:提出使用分布式計(jì)算來(lái)進(jìn)行流體仿真的思路,提出...
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于分布式式計(jì)算的流流體仿真算法法流程圖
5.25.2.效率分析:在只使時(shí):226.3實(shí)時(shí)計(jì)算,基于 GP.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)硬件平CPU:GPU:內(nèi)存:實(shí)驗(yàn)軟件平操作系:使用 CPU 的35 毫秒,也,但是如果U 的流體境平臺(tái):I523004 核GTX560se,10GB平臺(tái):系統(tǒng) Windo圖 3 流的情況下,實(shí)也就是說(shuō)計(jì)果縮小流體的體仿真實(shí)驗(yàn)CPU,主頻288 個(gè)流處ows 10流體下落效果實(shí)驗(yàn)效果非計(jì)算出一秒鐘的規(guī)模,真驗(yàn)頻 2.8GHz處理器果圖非常不理想,鐘的動(dòng)畫,真實(shí)感會(huì)變差平均每一需要 17 秒差。一時(shí)間步計(jì)算秒的時(shí)間,無(wú)算耗無(wú)法
效率分平均每 1.7 秒PU 計(jì)算性能會(huì)分析四個(gè)實(shí)U 計(jì)算s分析:每一時(shí)間步秒,相對(duì)于算能力比較會(huì)有提升。析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)算時(shí) 單機(jī)間48.5步計(jì)算耗時(shí):于 2 個(gè)節(jié)點(diǎn)的較強(qiáng)大,所以驗(yàn)數(shù)據(jù)如下所表機(jī) GPU 計(jì)算52ms20.43 毫秒的情況,又以提升比較所示:1 每時(shí)間步算時(shí) 2 個(gè)計(jì)算35.2秒,也就是又有了性能的較大,所以驗(yàn)步耗時(shí)個(gè)節(jié)點(diǎn)的分布算27 ms說(shuō),計(jì)的提升驗(yàn)證了布式 3式2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于OpenCL加速的SPH流體仿真[J]. 肖苗苗,劉箴,史佳賓,劉婷婷,劉翠娟,劉邦權(quán). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]基于CUDA的大規(guī)模流體實(shí)時(shí)模擬[J]. 周煜坤,陳清華,余瀟. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(01)
[3]基于CPU-GPU混合加速的SPH流體仿真方法[J]. 胡鵬飛,袁志勇,廖祥云,鄭奇,陳二虎. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2014(07)
[4]基于MPI并行框架的網(wǎng)絡(luò)功能模塊的研發(fā)[J]. 明平洲,王箏,鄭建鋒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2013(S2)
[5]并行計(jì)算技術(shù)綜述[J]. 王磊. 信息技術(shù). 2012(10)
[6]并行與分布式計(jì)算動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略綜述[J]. 楊際祥,譚國(guó)真,王榮生. 電子學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]基于物理的流體模擬動(dòng)畫綜述[J]. 柳有權(quán),劉學(xué)慧,朱紅斌,吳恩華. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
[8]分布式計(jì)算技術(shù)綜述[J]. 周曉峰,王志堅(jiān). 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2004(12)
[9]分布式并行計(jì)算環(huán)境:MPI[J]. 王萃寒,趙晨,許小剛,吳國(guó)新. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2003(01)
碩士論文
[1]分布式并行計(jì)算中MPI標(biāo)準(zhǔn)的初步實(shí)現(xiàn)[D]. 郝立杰.北京化工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3265557
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于分布式式計(jì)算的流流體仿真算法法流程圖
5.25.2.效率分析:在只使時(shí):226.3實(shí)時(shí)計(jì)算,基于 GP.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)硬件平CPU:GPU:內(nèi)存:實(shí)驗(yàn)軟件平操作系:使用 CPU 的35 毫秒,也,但是如果U 的流體境平臺(tái):I523004 核GTX560se,10GB平臺(tái):系統(tǒng) Windo圖 3 流的情況下,實(shí)也就是說(shuō)計(jì)果縮小流體的體仿真實(shí)驗(yàn)CPU,主頻288 個(gè)流處ows 10流體下落效果實(shí)驗(yàn)效果非計(jì)算出一秒鐘的規(guī)模,真驗(yàn)頻 2.8GHz處理器果圖非常不理想,鐘的動(dòng)畫,真實(shí)感會(huì)變差平均每一需要 17 秒差。一時(shí)間步計(jì)算秒的時(shí)間,無(wú)算耗無(wú)法
效率分平均每 1.7 秒PU 計(jì)算性能會(huì)分析四個(gè)實(shí)U 計(jì)算s分析:每一時(shí)間步秒,相對(duì)于算能力比較會(huì)有提升。析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)算時(shí) 單機(jī)間48.5步計(jì)算耗時(shí):于 2 個(gè)節(jié)點(diǎn)的較強(qiáng)大,所以驗(yàn)數(shù)據(jù)如下所表機(jī) GPU 計(jì)算52ms20.43 毫秒的情況,又以提升比較所示:1 每時(shí)間步算時(shí) 2 個(gè)計(jì)算35.2秒,也就是又有了性能的較大,所以驗(yàn)步耗時(shí)個(gè)節(jié)點(diǎn)的分布算27 ms說(shuō),計(jì)的提升驗(yàn)證了布式 3式2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于OpenCL加速的SPH流體仿真[J]. 肖苗苗,劉箴,史佳賓,劉婷婷,劉翠娟,劉邦權(quán). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]基于CUDA的大規(guī)模流體實(shí)時(shí)模擬[J]. 周煜坤,陳清華,余瀟. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(01)
[3]基于CPU-GPU混合加速的SPH流體仿真方法[J]. 胡鵬飛,袁志勇,廖祥云,鄭奇,陳二虎. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2014(07)
[4]基于MPI并行框架的網(wǎng)絡(luò)功能模塊的研發(fā)[J]. 明平洲,王箏,鄭建鋒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2013(S2)
[5]并行計(jì)算技術(shù)綜述[J]. 王磊. 信息技術(shù). 2012(10)
[6]并行與分布式計(jì)算動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略綜述[J]. 楊際祥,譚國(guó)真,王榮生. 電子學(xué)報(bào). 2010(05)
[7]基于物理的流體模擬動(dòng)畫綜述[J]. 柳有權(quán),劉學(xué)慧,朱紅斌,吳恩華. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
[8]分布式計(jì)算技術(shù)綜述[J]. 周曉峰,王志堅(jiān). 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2004(12)
[9]分布式并行計(jì)算環(huán)境:MPI[J]. 王萃寒,趙晨,許小剛,吳國(guó)新. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2003(01)
碩士論文
[1]分布式并行計(jì)算中MPI標(biāo)準(zhǔn)的初步實(shí)現(xiàn)[D]. 郝立杰.北京化工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3265557
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/lxlw/3265557.html
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