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1、基于物理的流體模擬一直是圖形學(xué)界的研究重點(diǎn),而這一類模擬都需要解決一個(gè)同樣的問題——大規(guī)模數(shù)值計(jì)算。受計(jì)算機(jī)硬件的制約,以前的研究者的工作只能在一些小規(guī)模的、低維的模型上開展。隨著影視、游戲等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)規(guī)模更大的、細(xì)節(jié)更為豐富的高維動(dòng)畫需求日漸迫切,研究者們開始把精力投入到如何以最低的計(jì)算代價(jià)來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量模擬上來。
基于物理的流體模擬計(jì)算中,由于數(shù)據(jù)間具有一定的獨(dú)立性或復(fù)用性,研究者開始使用基于GPU的通用目的計(jì)算
2、(GPGPU)來實(shí)現(xiàn)低代價(jià)的模擬。2007年NVIDIA公司發(fā)布了GPGPU計(jì)算環(huán)境——CUDA,為研究者提供了比以往GPGPU環(huán)境更簡(jiǎn)單易用的計(jì)算加速和圖像渲染方案。
本文基于CUDA進(jìn)行三維的穩(wěn)定流模擬,以火焰模擬為線索,針對(duì)其中涉及到的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)等復(fù)雜的計(jì)算內(nèi)容,設(shè)計(jì)了基于CUDA的計(jì)算方案,對(duì)其中的大規(guī)模稀疏線性方程組,使用CUDA實(shí)現(xiàn)了雅可比、高斯-塞德爾和共軛梯度法三種方程求解器。針對(duì)火焰的顏色繪制、漩渦等
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