油藏?cái)?shù)值模擬中高效等值線生成算法研究.pdf

1、可視化是油藏?cái)?shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)與工程師之間的媒介，而等值線是可視化的重要表示形式，它同時(shí)在氣象、醫(yī)學(xué)、地球科學(xué)等許多領(lǐng)域也有著重要的作用。本文主要研究了在復(fù)雜情況下由PEBI網(wǎng)格進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬計(jì)算后的結(jié)果的等值線生成算法、多核并行運(yùn)行的等值線生成算法以及使用GPU加速的等值線生成算法。
　　 在串行的等值線生成部分，本文先討論了等值線生成的一般過(guò)程，包括等值點(diǎn)對(duì)的計(jì)算、等值線的追蹤、光滑、標(biāo)注及填充等內(nèi)容。針對(duì)含斷層的情況，本文

2、設(shè)計(jì)了利用原有的PEBI網(wǎng)格來(lái)細(xì)分?jǐn)鄬痈浇W(wǎng)格的算法來(lái)處理這一問(wèn)題，針對(duì)由PEBI網(wǎng)格生成的Delaunay三角網(wǎng)格導(dǎo)致邊界附近出現(xiàn)空缺的情況，設(shè)計(jì)了利用已有網(wǎng)格對(duì)邊界附近進(jìn)行網(wǎng)格生成的算法。該算法只增加了少量的網(wǎng)格，并且插值少，對(duì)原有數(shù)值的精度影響不大，可以生成符合斷層附近變化趨勢(shì)的等值線。
　　 在多核并行的等值線生成部分，本文分析了串行算法中各個(gè)模塊的運(yùn)行時(shí)間以及并行的可能性，主要針對(duì)耗時(shí)最多的等值線追蹤這一部分，根據(jù)等值

3、線在相鄰網(wǎng)格是連接關(guān)系的這一特征，對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行劃分并單獨(dú)生成區(qū)域內(nèi)的等值線，最后兩兩進(jìn)行合并，形成最終的等值線。使用OpenMP實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在多核機(jī)器上運(yùn)行可以大大減少等值線追蹤的時(shí)間。
　　 在GPU加速生成等值線部分，本文分析了等值線追蹤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其追蹤過(guò)程，針對(duì)GPU含有線程非常多這一特征，設(shè)計(jì)了一種新的合并算法。在合并的每輪中，每個(gè)線程只負(fù)責(zé)一對(duì)等值點(diǎn)對(duì)，在已經(jīng)合并好的一部分等值點(diǎn)對(duì)中搜索，每輪搜索的范圍越