国家重点基础研究发展计划(2009CB723803)
- 作品数：44 被引量：116H指数：6
- 相关作者：李思昆曾亮蔡勋王文珂王攀更多>>
- 相关机构：国防科学技术大学中国人民解放军海军装备研究院中国科学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术理学更多>>
- CFD非结构化网格格心格式数据高质量体绘制方法被引量：10
- 2011年
- 3D非结构化网格格心格式数据是近年流场数值模拟结果的常见形式,目前的可视化方法无法直接绘制此类数据,通常采用外推技术将其转换为格点格式数据后再进行绘制,导致数据精度损失,严重影响绘制质量.在多遍光线投射算法框架下,设计一种非结构化网格格心格式数据直接采样计算方法(避免外推),使采样过程中的所有计算任务基于原始数据完成,以提高采样计算精度.具体为:设计了基于胞心值和单元梯度的采样点流场数据重构方法;采用基于面通量的格林公式计算单元梯度;考虑流场中物理量的相互关联,首次在流场可视化中引入Roe平均方法,用相邻单元胞心值构造面通量.分析和实验表明,该方法能明显提高采样计算精度,产生高质量的体绘制图像,使用户更准确地洞察和分析流场特性.
- 马千里李思昆白晓征程志全徐华勋
- 关键词：计算流体力学非结构化网格流场可视化体绘制
- 面向多核CPU多GPU的节点内并行混合绘制模型被引量：3
- 2012年
- 分布式并行绘制集群节点可以配置多核CPU和多个GPU构建节点内多CPU多GPU系统。现有的节点内并行绘制模型既没有充分发挥多核CPU的强大计算能力，还将绘制、读回和合成阶段串行耦合在一起导致了大量的GPU闲置停顿，严重影响了节点内并行绘制性能。提出了一种节点内高效的并行绘制模型，通过软件绘制与硬件绘制相结合的方法将硬件绘制与图像合成分离，同时利用DMA异步传输机制，构建了节点内绘制、读回和合成三段并行绘制流水线。与现有节点内并行绘制模型相比，并行混合绘制模型不但降低GPU资源闲置率，而且提高了CPU资源使用率。理论分析与实验表明相同应用采用并行混合绘制模型的性能可以达到现有模型的3-4倍，并且具有更好的数据扩展性、性能扩展性。
- 刘华海王攀蔡勋曾亮王文珂李思昆
- 关键词：MULTI-CPUDMA
- 三维流场特征描述语言与交互式可视化
- 2012年
- 基于特征的可视化可以简化流场显示、突出流场数据关键特征,主要应用于处理复杂流场。传统的基于特征的可视化方法多为自动的提取方法,无法有效结合研究人员的知识与经验,也难以满足研究人员的交互需求。在关注提取算法交互性的同时,考虑复杂流场特征区域精确界定的困难,提出了一种交互式模糊特征描述语言FFDL与改进的交互模糊特征提取算法,实现了对典型流场特征的灵活描述与交互式提取。首先根据模糊理论对三维流场特征进行描述得到模糊描述模型,然后介绍了FFDL的语法规范和语义框架,并给出了基于FFDL的交互式模糊特征提取算法和实现。最后基于已有的流场可视化系统,利用来自不同领域的多个实际数据验证了交互式模糊特征提取算法的有效性和实用性。
- 沈恩亚徐华勋李思昆
- 关键词：人机交互
- 光线跟踪方法在体绘制中的应用与发展被引量：2
- 2009年
- 针对光线跟踪方法存在求交计算量大、实时交互性差等缺点。从体光线跟踪算法、基于图形硬件加速的光线跟踪体绘制方法、并行光线跟踪体绘制技术这3个方面,对国内外光线跟踪方法在体绘制中的应用技术进行了分类描述与综述,重点介绍了体光照模型、光线跟踪混合绘制、基于可编程硬件加速、并行绘制算法及体系结构,并结合应用阐述了各自特点及其相互联系,最后对光线跟踪方法在体绘制的应用提出了研究建议。
- 蔡勋曾亮刘光国
- 关键词：可视化体绘制光线跟踪GPU
- 无合成并行绘制算法中的自适应屏幕分割策略被引量：2
- 2012年
- 多GPU无合成绘制算法采用混合sort-first与sort-last的并行绘制模式,将绘制任务划分为多个子任务集合进行并行绘制并异步合成显示。原方法中对屏幕的分割方式过于平凡,未明确提出一种高效的屏幕分割策略,从无合成算法本身特性出发,提出一种自适应屏幕划分策略,该算法根据GPU数目及绘制分辨率参数,启发式计算屏幕初始划分方式,再采用统计性能反馈的方式动态选择最佳屏幕划分方式,较原有方法更易于实现子屏幕任务的负载平衡,实验表明,算法在带来很少额外计算开销的同时,能够有效平衡并行绘制任务负载,进一步发挥多GPU无合成并行绘制系统的绘制效率。
- 王攀刘华海李思昆蔡勋曾亮王文珂
- CFD并行计算中的多区结构网格二次剖分方法与实现被引量：3
- 2013年
- 在多区结构网格计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)并行模拟中,为了与并行计算资源相适应,经常需要对原始流场网格进行二次剖分与区块分组.在对区块分组和网格二次剖分进行了总结综述的基础上,重点提出针对多区结构网格二次剖分的两种策略:几何剖分和嵌套二分.基于这两种策略完成了剖分软件工具TH-MeshSplit,可实现初级方式、专业方式和专家方式3种运行方式,为用户在自动化与灵活性方面提供了多样化选择.数值实验结果表明,两种剖分策略及其实现软件可在较短时间内完成复杂的剖分,剖分后的网格在负载平衡性、计算通信比等方面具有更优的性能,从而为后续CFD流场的高效并行加速求解奠定了基础.
- 王勇献张理论刘巍车永刚徐传福王正华
- 关键词：并行计算计算流体力学TH
- 基于迎风型有限体积法的非结构化网格流场格心数据高质量体绘制方法被引量：1
- 2011年
- 在计算流体力学领域,对复杂流场进行数值模拟时常用非结构化网格划分空间,并广泛采用迎风型有限体积法求解流场。该方法将数值解存储在非结构化网格单元(控制体)中心,产生格心数据,并假设物理量在相邻单元邻接面上形成"间断"。然而,在可视化此类数据时,目前的重构方法破坏了间断约束,导致"流间断"信息丢失,严重制约了绘制质量。为此,在多遍光线投射算法框架下,设计了基于双控制体的采样点间断态重构方法,确保了邻接面上产生间断的流场值,使重构结果如实反映数值计算结果;并针对该重构过程,设计了基于间断片段的图像合成方案,将数值解中的"流间断"信息传递给绘制数据。实验表明,方法能显著提高绘制质量,清晰准确地显示流场内部特征。
- 马千里李思昆白晓征曾亮徐华勋
- 关键词：流场可视化非结构化网格体绘制
- 基于GPU的体绘制流水线优化与预处理加速算法被引量：3
- 2011年
- 提出一种基于GPU的体绘制流水线优化与预处理加速算法。对目前GPU体绘制流水线结构进行了深入地分析,为消除流水线速度瓶颈,采用自适应数据划分剔除算法对体数据进行子划分,剔除空白子块后将子数据块定义成子纹理块,然后使用体纹理打包算法VTP将子纹理块打包成适合GPU纹理内存的纹理,再依次传输至GPU纹理内存中。实验结果表明加速算法能有效提高流水线实际吞吐率,与原始算法相比,加速算法节省了40%~60%的绘制时间。
- 蔡勋曾亮王攀
- 关键词：体绘制GPU流水线纹理
- 实时刚体破碎特效仿真研究被引量：7
- 2010年
- 刚体仿真是图形学研究的热点之一,但是单纯依据物理规律进行仿真达不到实时性要求.依据攻击武器的运动轨迹在目标的八叉树结构上抽取空间连续的子块,设计了一种摧毁区域锁定算法;提出一种刚体预破碎模式,采用线性约束连接子块和块内元素,并用统一的算法检测由攻击武器的碰撞引起的约束动态受损情况.线性约束的不同程度破损或导致子块的分裂,或导致块内基础元素的分裂,将形成不同程度的破碎特效.最后设计了实时刚体破碎特效实验方案并构建仿真系统.实验表明,该种模式不仅较好地体现了刚体破碎特效,也简化了刚体破碎仿真的复杂性,相应的破碎特效能够拓展到具有实时性需求的虚拟现实应用环境中.
- 曾亮吴亚刚李思昆
- 关键词：预破碎八叉树刚体动力学仿真
- 多核同步机制的设计权衡
- 随着应用需求的增加和芯片集成度的提高，处理器设计已经进入多核时代，同步机制对多核系统性能的发挥至关重要。为此，本文基于一款自主设计的12核向量DSP平台，实现了包含读写锁以及栅栏功能的硬件同步单元。为了更好地权衡硬件开销...
- 叶伟军王耀华马驰远
- 关键词：缓冲区
