论文摘要:
随着虚拟现实、电子游戏等图形学相关产业的迅猛发展,流体模拟已经成为图形学领域（略）热点问题.近年来,基于物理方法的流体模拟技术取得了很大的进展,并且得到了广泛应用.但是,由于该种方法的计算过程相对比较复杂,所以模拟出的流体现象实时性较差.为了提高流体的模拟速度,本文主要在下述（略）较深入的研究:
1.采用CUDA技术对流体现象进行加速模拟.该方法首先将纳维-斯托克斯流体运动方程中具有并行特性的部分(比如对流项、外力项、扩散项等)分离出来,然后把它们分别映射成CU（略）中的设备端内核函数,最后将这些内核函数放到GPU上并行执行；而方程中那些逻辑性强的部分则在CPU上执行.这种CPU+GPU协同模拟流体的方法不但充分的发挥了GPU的并行处理能力,而且（略）GPU流体模拟方法.通过烟雾现象的模拟对该方法进行验证.实验结果表明:采用该方法进行流体模拟的速度比采用一般CPU方式的快了几十到上百倍.比如流体规模为3500*3500时,两者的加速比达到128.57.
（略）用多GPU方式对流体现象进行加速模拟.该方法首先将流体域空间划分成若干个子区域,然后将这些子区域分别交由不同的GPU...
With the rapid development of virtu（omitted）, computer games and other graphics related industries, the f（omitted）ation already became a hot research direction in the graphics area. In recent years, the physically-base（omitted）mulation has made very great progress. It has been widly used in many area. However, as the computational process of this method is relatively quite （omitted）he fluid pheno（omitted）lated real-time poor. To improve the speed of the fluid simulation, this paper has done in-depth st...
目录:| 摘要 | 第5-6页 | | Abstract | 第6页 | | 第1章 引言 | 第9-16页 | | ·研究背景 | 第9-10页 | | ·流体模拟的研究现状 | 第10-13页 | | ·基于物理的流体模拟方法简介 | 第10-11页 | | ·GPU编程技术的发展状况 | 第11-13页 | | ·GPGPU的各种应用 | 第13页 | | ·本文的主要研究内容及难点 | 第13-14页 | | ·论文结构安排 | 第14-16页 | | 第2章 CUDA技术简介 | 第16-22页 | | ·CUDA的基本概念 | 第16-17页 | | ·CUDA编程模型 | 第17-20页 | | ·主机与设备的概念 | 第17-18页 | | ·函数的定义及调用 | 第18-19页 | | ·线程的组织结构 | 第19-20页 | | ·Kernel内核函数的设计 | 第20页 | | ·CUDA的存储器模型 | 第20-22页 | | 第3章 流体的纳维-斯托克斯方程组 | 第22-26页 | | ·NS方程组的定义 | 第22-23页 | | ·NS方程组的求解 | 第23-26页 | | ·流体域的离散化 | 第23页 | | ·Helmholtz—Hodge定理 | 第23-24页 | | ·NS方程组中各项的求解 | 第24-26页 | | 第4章 基于CUDA技术的流体模拟加速方法 | 第26-51页 | | ·基于CUDA技术的流体模拟计算流程 | 第26-28页 | | ·流体的存储方式及初始状态 | 第28-29页 | | ·外力及源的获取 | 第29-30页 | | ·内存到显存的数据传输 | 第30-31页 | | ·外力项及源项的CUDA映射 | 第31-33页 | | ·扩散项的CUDA映射 | 第33-36页 | | ·对流项的CUDA映射 | 第36-38页 | | ·投影过程的CUDA映射 | 第38-41页 | | ·边界处理 | 第41-45页 | | ·渲染 | 第45-47页 | | ·实验结果与分析 | 第47-51页 | | 第5章 多GPU方式的流体模拟加速方法 | 第51-70页 | | ·多GPU方式流体模拟的计算流程 | 第51-53页 | | ·流体域的划分 | 第53-55页 | | ·主机端线程的创建及同步 | 第55-59页 | | ·主机端线程的创建 | 第55-56页 | | ·主机端线程间的同步 | 第56-59页 | | ·GPU上的流体模拟 | 第59-62页 | | ·边界处理 | 第62-65页 | | ·实验结果与分析 | 第65-70页 | | 结论与展望 | 第70-73页 | | 参考文献 | 第73-76页 | | 作者在攻读硕士期间的研究成果 | 第76-77页 | | 致谢 | 第77页 |
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