中国图象图形学报
中國圖象圖形學報
중국도상도형학보
JOURNAL OF IMAGE AND GRAPHICS
2014年
10期
1532-1538
,共7页
虚拟手术%流血模拟%光滑粒子动力学(SPH)%CUDA加速%温度项
虛擬手術%流血模擬%光滑粒子動力學(SPH)%CUDA加速%溫度項
허의수술%류혈모의%광활입자동역학(SPH)%CUDA가속%온도항
virtual surgery%bleeding simulation%smooth particle hydrodynamics%compute unified device architecture acceleration%temperature item
目的 流血效果是虚拟手术模拟器视觉效果的重要组成部分,血流与固体交互的庞大计算量使取得实时的流血模拟效果具有很大的挑战性.提出一种基于图形处理单元(GPU)加速的虚拟手术流血效果模拟方法.方法 该方法以Müller等人提出的光滑粒子动力学(SPH)作为基础,采用温度项使粒子具有不同速度模拟血流形成的血槽,同时基于构建均匀空间网格的思想,利用通用并行计算架构(CUDA)多线程并行加速技术完成粒子控制方程的求解和血流与固体交互的计算,从而取得实时的效果.结果 实验结果表明,本文方法能够满足虚拟手术中切割表面流血和血液在器官中流动的模拟需求,在粒子个数为9 000时仅需20 ms,对比于纯CPU的实现取得20.15倍的加速比,实现了大量粒子下的实时流血模拟.结论 本文方法具有较好的灵活性和实时性的特点,可以应用于虚拟手术仿真系统之中.
目的 流血效果是虛擬手術模擬器視覺效果的重要組成部分,血流與固體交互的龐大計算量使取得實時的流血模擬效果具有很大的挑戰性.提齣一種基于圖形處理單元(GPU)加速的虛擬手術流血效果模擬方法.方法 該方法以Müller等人提齣的光滑粒子動力學(SPH)作為基礎,採用溫度項使粒子具有不同速度模擬血流形成的血槽,同時基于構建均勻空間網格的思想,利用通用併行計算架構(CUDA)多線程併行加速技術完成粒子控製方程的求解和血流與固體交互的計算,從而取得實時的效果.結果 實驗結果錶明,本文方法能夠滿足虛擬手術中切割錶麵流血和血液在器官中流動的模擬需求,在粒子箇數為9 000時僅需20 ms,對比于純CPU的實現取得20.15倍的加速比,實現瞭大量粒子下的實時流血模擬.結論 本文方法具有較好的靈活性和實時性的特點,可以應用于虛擬手術倣真繫統之中.
목적 류혈효과시허의수술모의기시각효과적중요조성부분,혈류여고체교호적방대계산량사취득실시적류혈모의효과구유흔대적도전성.제출일충기우도형처리단원(GPU)가속적허의수술류혈효과모의방법.방법 해방법이Müller등인제출적광활입자동역학(SPH)작위기출,채용온도항사입자구유불동속도모의혈류형성적혈조,동시기우구건균균공간망격적사상,이용통용병행계산가구(CUDA)다선정병행가속기술완성입자공제방정적구해화혈류여고체교호적계산,종이취득실시적효과.결과 실험결과표명,본문방법능구만족허의수술중절할표면류혈화혈액재기관중류동적모의수구,재입자개수위9 000시부수20 ms,대비우순CPU적실현취득20.15배적가속비,실현료대량입자하적실시류혈모의.결론 본문방법구유교호적령활성화실시성적특점,가이응용우허의수술방진계통지중.
