刘 俊,高 阳,单桂华,迟学斌

1(中国科学院 计算机网络信息中心,北京 100190)

2(中国科学院大学,北京 100049)

针对CFD 流场模拟结果的可视化处理是流体动力学分析的重要一环.常用的流场可视化处理方法包括流线、轨迹线、FTLE 分析等方法.而上述方法的核心算法均为粒子追踪算法,因此,考虑到粒子追踪算法之于流场可视化的重要性,为了提高流场可视化分析效率,领域研究人员针对该算法的优化和并行化开展了一系列研究工作.现有的并行化算法往往考虑的是比较单一的计算架构,有的是基于共享存储的计算环境,有的是HPC 集群计算环境,有的是结合GPU 加速器的异构计算环境.为了兼容各类型计算架构,充分发挥异构并行计算环境的计算资源以实现流线快速生成,我们基于自主研发的GPVis 平台[1],采用了数据并行原语结合分布式消息通讯的技术架构,设计了一套流线生成系统,通过数据并行原语实现设备无关的并行粒子追踪算法,并结合数据空间域分解技术实现整个流场区域的流场生成任务的分而治之策略.本文基于这一系列方法在国产超算平台上完成了该系统的实现和部署,并与已有的流线生成系统在不同参数条件下进行了测试比较.在对测试结果进行分析后,我们发现新系统可有效改善传统流线生成方法的负载不均衡问题,以较高的并行效率实现分布式计算环境下的可扩展计算.

1 研究背景

1.1 并行粒子追踪

粒子追踪……