[发明专利]基于质点追踪算法实现流线模拟的加速方法

摘要

本发明公开了一种基于质点追踪算法实现流线模拟的加速方法，属于流线数值模拟领域，该方法运行于带有若干个GPU的计算机或服务器，该方法包括：将计算区域离散为若干个网格；初始化模型的基本信息、含水层的参数及速度矢量公式中的系数矩阵；将网格平均分为若干块传入若干GPU中；开辟若干个线程，每个线程根据当前位置利用向前和向后的质点追踪算法计算质点的下一位置和上一位置，反复迭代该算法，得到一条完整的流线，并将数据传回CPU，输出到结果文件中。本发明具有占地面积小、造价低、耗能低，加速效果显著，能快速生成流线，满足实际应用对流线模拟实时性的要求。

主权项

1.一种基于质点追踪算法实现流线模拟的加速方法，其特征在于，所述方法运行于带有若干个GPU的计算机或服务器，所述方法包括：步骤1：将区域模型离散化为若干个网格，初始化模型的基本信息、含水层重要参数和速度公式中的参数；步骤2：开启多个CPU线程，并使每个CPU线程唯一对应一个GPU，并将所有网格平均分为若干块传入若干个已开辟好空间的GPU，传输GPU计算时所需参数；步骤3：每个GPU调用多个GPU线程同时计算若干网格的物理坐标p(x，y，z)，然后根据向前和向后追踪算法得到经过该点的一条完整的流线；步骤4：根据速度矢量的计算公式，计算质点的流速Vp(Vx，Vy，Vz)；步骤5：如果遇到边界条件，则向前或向后追踪结束，且执行步骤6，否则，根据流速计算出时间，并得到质点的下一个位置，此时，完成一次向前或向后追踪，并将新的位置作为当前质点坐标，执行步骤4；步骤6：依次连接单个GPU线程计算得到的坐标点，即组成了一条完整的流线，单个GPU的所有线程计算完毕，将计算数据传输到CPU。