本文選題：光滑粒子動力學(xué)(SPH) + 流體模擬��； 參考：《小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》2017年10期

【摘要】：隨著WebGL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,瀏覽器端可以無插件地進(jìn)行復(fù)雜實(shí)時(shí)的計(jì)算機(jī)流體模擬,但是流體的實(shí)時(shí)模擬對平臺的實(shí)時(shí)計(jì)算和渲染能力有很高的要求,同時(shí)常用的流體模擬方法在Web前端很難達(dá)到理想的渲染幀率.針對該問題,提出了在WebGL環(huán)境下基于多幀緩沖區(qū)的SPH流體實(shí)時(shí)模擬方法,首先,對傳統(tǒng)的鄰域粒子鏈表搜索算法進(jìn)行改進(jìn);然后在頻繁的粒子位置與速度更新過程中,提出基于多幀緩沖區(qū)的中間數(shù)據(jù)存儲和傳輸方法;最后,采用離屏渲染的方式將多個(gè)需要繪制的數(shù)據(jù)一次性送入主幀緩沖區(qū)中進(jìn)行渲染.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以使SPH流體模擬完全運(yùn)行在GPU上,并且該方法是基于CPU的鏈表搜索算法的渲染幀率的5倍,同時(shí),在粒子數(shù)目增加至50k且進(jìn)一步增加的情況下,比基于GPU的Bayraktar算法具有明顯的優(yōu)勢,能夠滿足在Web前端進(jìn)行三維場景渲染的幀率要求.
[Abstract]:With the development of WebGL technology standard, the browser can do complex real-time computer fluid simulation without plug-in, but the real-time simulation of fluid has a high demand for the real-time computing and rendering ability of the platform. At the same time, the commonly used fluid simulation method is difficult to achieve ideal frame rate in the Web front end. In order to solve this problem, a real-time simulation method of SPH fluid based on multi-frame buffer in WebGL environment is proposed. Firstly, the traditional neighborhood particle list search algorithm is improved, and then in the process of frequent particle position and velocity updating, An intermediate data storage and transmission method based on multi-frame buffer is proposed. Finally, several data needed to be drawn are sent to the main frame buffer once for rendering by off-screen rendering. The experimental results show that this method can make the SPH fluid simulation run on GPU completely, and the method is 5 times the rendering frame rate of the CPU-based linked list search algorithm. At the same time, when the number of particles increases to 50 k and further increases, Compared with the Bayraktar algorithm based on GPU, it can meet the frame rate requirement of 3D scene rendering on the Web front end.
【作者單位】： 中國科學(xué)院數(shù)字地球重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所;中國科學(xué)院大學(xué);海南省地球觀測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFB0501502)資助 海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20154171)資助 三亞市院地科技合作項(xiàng)目(2015YD21)資助 中國科學(xué)院“一三五”規(guī)劃項(xiàng)目(Y6SG0200CX)資助
【分類號】：O35

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8 張鎖春;光滑質(zhì)點(diǎn)流體動力學(xué)（SPH）方法（綜述）[J];計(jì)算物理;1996年04期

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3 王本龍;P.L.F.Liu;劉樺;;孤立波作用下水—浮泥流場兩相SPH模擬[A];第二十三屆全國水動力學(xué)研討會暨第十屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];2011年

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8 戴青;基于GPU的可交互實(shí)時(shí)流體模擬[D];上海交通大學(xué);2014年

9 龔旭;液體—?dú)怏w兩相流模型的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

10 李建成;光滑粒子流體動力學(xué)（SPH）算法及其改進(jìn)的二階核近似有限粒子方法初探[D];天津大學(xué);2013年

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本文編號：2068598