The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

The Korea Contents Association (한국콘텐츠학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Parallel Processing of Multi-Core Processor and GPUs in Projection Step for Efficient Fluid Simulation

효율적인 유체 시뮬레이션을 위한 투영 단계에서의 멀티 코어 프로세서와 그래픽 프로세서의 병렬처리

  • 김선태 (동국대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 정휘룡 (동국대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 홍정모 (동국대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2013.02.22
  • Accepted : 2013.06.11
  • Published : 2013.06.28
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In these days, the state-of-art technologies employ the heterogeneous parallelization of CPU and GPU for fluid simulations in the field of computer graphics. In this paper, we present a novel CPU-GPU parallel algorithm that solves projection step of fluid simulation more efficiently than existing sequential CPU-GPU processing. Fluid simulation that requires high computational resources can be carried out efficiently by the proposed method.

최근 영화나 CF등에 사용되는 컴퓨터 그래픽스(Computer Graphics, 이하 CG)분야의 유체 시뮬레이션에서는 CPU와 GPU를 혼합하여 사용하는 기술들이 소개되고 있다. 본 논문에서는 유체 시뮬레이션 수행을 위한 투영 단계에서 멀티쓰레드를 이용하여 기존의 CPU와 GPU 간의 작업을 순차적으로 수행하던 방식을 개선하여 CPU와 GPU 간의 작업을 병렬처리 방법을 제시하였다. 제시된 방법을 통해 많은 계산량을 필요로 하는 유체시뮬레이션의 효율성을 높일 수 있었다.

Keywords

References

  1. M. Ihmsen, N. Akinci, M. Becker, and M. Teschner, "A Parallel SPH Implementation on Multi Core CPUs," Computer Graphics Forum, Blackwell Publishing Ltd, Vol.30, No.1, 2011.
  2. F. Zhang, L. Hu, J. Wu, and X. Shen, "A SPH-based method for interactive fluids simulation on the multi-GPU," Proceedings of the 10th international conference on virtual reality continuum and its applications in industry, ACM, 2011.
  3. K. Hegeman, N. Carr, and G. Miller, "Particle-based fluid simulation on the GPU," Computational Science-ICCS 2006. Springer Berlin Heidelberg, pp.228-235, 2006..
  4. N. Nakasato, G. Ogiya, Y. Miki, M. Mori, and K. Nemoto, "Astrophysical Particle Simulations on Heterogeneous CPU-GPU Systems," arXiv preprint arXiv:1206.1199, 2012.
  5. J. M. Dominguez, A. J. C. Crespo, M. Gomez-Gesteira, D. Valdez-Balderas, and B. D. Rogers, "New OpenMP-MPI-CUDA implementation for parallel SPH simulations on heterogeneous CPU-GPU clusters," 7th SPHERIC, pp.226-275, 2012.
  6. N. Foster and D. Metaxas, "Realistic animation of liquids," Graphical models and image processing, Vol.58, No.5, pp.471-483, 1996. https://doi.org/10.1006/gmip.1996.0039
  7. J. Stam, "Stable fluids," Proceedings of the 26th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co., 1999.
  8. N. Foster and R. Fedkiw, "Practical animation of liquids." Proceedings of the 28th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, ACM, 2001.
  9. 김대영, 무발산 와동 입자와 슈퍼 샘플링 기법을 이용한 레벨셋 기반 화염 시뮬레이션의 개선, 동국대학교 석사학위 논문, 2011
  10. J. Bolz, L. Farmer, E. Grinspun, and P. Schrooder, "Sparse matrix solvers on the GPU: conjugate gradients and multigrid," ACM Transactions on Graphics (TOG), Vol.22, No.3, ACM, 2003.