免费论文摘要：鉴于GPU集群的PBF流体仿真平台的接洽与实行

在计划机图形学中，流体仿真有着要害的运用及接洽意旨，被普遍地运用于航天工程、影戏殊效、玩耍创造和医术运用等很多范围中。暂时流体仿真邻域面对的重要题目之一是其计划量大、仿真功夫长，难以满意及时运用的需要。因为GPU集群具备宏大的并行演算本领，特殊符合用来加快流体的仿真。PBF（Position Based Fluids）算法是一种连年来新提出的鉴于无网格粒子法的流体仿真算法。该算法经过一组场所遏制方程来模仿流体的动作，不妨赢得与暂时合流流体仿真算法一致的仿真功效，并且具备更好的宁静性、扶助更大的仿真功夫步长，加速了仿真速率。正文对PBF算法在GPU集群上的实行与优化举行接洽，重要处事和博得的功效如次：1. PBF算法在单GPU上的实行与优化。正文对算法的数据构造举行矫正，使其符合并行的访存办法；对准Kepler框架结构GPU的硬件个性窜改算法过程，减少了特殊的数据存取操纵以充溢运用各类缓存；安排空间索引网格的尺寸、合共存储相邻网格的粒子序列，缩小了邻域粒子探求进程中的粒子考察量和线程间同步度数，普及了GPU上的仿真功效。2.运用GPU集群对PBF算法举行加快。安排了过程发送端主存的清流线化的GPU间长动静传输本领，普及了灵验通信带宽；经过在CPU间调换遏制消息实行GPU间短动静的传输，贬低了传输推迟；辨别运用一维分隔和二维ORB分隔，将各别范围的粒子集分别至各个GPU入彀算；运用计划湮没通信开支，贬低了GPU间调换数据对算法功效形成的反面感化；以每个GPU的运转功夫为按照对集群进动作态的负载平衡，使各个GPU的计划量趋于均等。3.安排并实行面向PBF算法的并行加快平台。在之上处事普通上，加快平台供给了一套鉴于GPU集群的PBF算法因变量库。因变量库里面囊括PBF算法的实行和将PBF算法扩充最多节点上实行时所须要的同步、通讯等操纵。因变量库供给一组接口，经过该接口的挪用不妨在集群上以多种办法挪用PBF算法并对其举行窜改，而无需关怀集群开拓的底层详细。

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