Высокопроизводительное моделирование жидких и газовых сред
Краткое описание проекта
Основной задачей этого направления, является исследование и разработка программного обеспечения в области интерактивного моделирования жидких и газовых сред. Метод, реализуемый в работе, основывается на решении уравнений Эйлера иНавье-Стокса на постоянной сетке с использованием частиц для визуализации и определения наполненности пространства (данный подход носит название Marker-And-Cell – method).
Текущим результатом является программный комплекс, реализующий симуляцию жидкости и дыма в ограниченном объеме, также рассмотрено их взаимодействие со статическими твердыми объектами прямоугольной формы. При этом особое внимание было уделено поддержке турбулентных движений при моделировании газового потока, которые необходимо поддерживать из-за численной диссипации. Экспериментально было показано, что на сетке 32x64x32 при количестве маркеров до 70K с заполненностью пространства симуляции не более 40% от общего объёма достигается необходимое для достижения эффекта RealTime количество FPS (~25 FPS).
На базе данного метода были проведены отдельные исследования по возможности моделирования эффектов таяния и затвердевания аморфных тел. В результате появилась возможность симуляции движения жидкости с различной (в том числе очень высокой) вязкостью под воздействием поля температур. Реализованная на данный момент версия системы в своем решении использует только ресурсы центрального процессораIntel(R) Core(TM) 2 DuoCPUT9400. Использование технологии «распараллеливания» OpenMP позволяет улучшить производительности системы в среднем на 41%.