基于CUDA的穩(wěn)定流模擬.pdf

1、基于物理的流體模擬一直是圖形學界的研究重點,而這一類模擬都需要解決一個同樣的問題——大規(guī)模數值計算。受計算機硬件的制約,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、游戲等產業(yè)的發(fā)展,人們對規(guī)模更大的、細節(jié)更為豐富的高維動畫需求日漸迫切,研究者們開始把精力投入到如何以最低的計算代價來實現高質量模擬上來。
　　 基于物理的流體模擬計算中,由于數據間具有一定的獨立性或復用性,研究者開始使用基于GPU的通用目的計算

2、(GPGPU)來實現低代價的模擬。2007年NVIDIA公司發(fā)布了GPGPU計算環(huán)境——CUDA,為研究者提供了比以往GPGPU環(huán)境更簡單易用的計算加速和圖像渲染方案。
　　 本文基于CUDA進行三維的穩(wěn)定流模擬,以火焰模擬為線索,針對其中涉及到的速度場和溫度場等復雜的計算內容,設計了基于CUDA的計算方案,對其中的大規(guī)模稀疏線性方程組,使用CUDA實現了雅可比、高斯-塞德爾和共軛梯度法三種方程求解器。針對火焰的顏色繪制、漩渦等