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1. WO2022007398 - UNSTRUCTURED GRID FLOOD SIMULATION SYSTEM BASED ON GPU ACCELERATION THECHNOLOGY

Publication Number WO/2022/007398
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/CN2021/075073
International Filing Date 03.02.2021
IPC
G06T 17/05 2011.1
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
173D modelling for computer graphics
05Geographic models
G06T 17/20 2006.1
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
173D modelling for computer graphics
20Wire-frame description, e.g. polygonalisation or tessellation
G06T 1/20 2006.1
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
1General purpose image data processing
20Processor architectures; Processor configuration, e.g. pipelining
G06T 1/60 2006.1
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
1General purpose image data processing
60Memory management
Applicants
  • 西安理工大学 XI'AN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY [CN]/[CN]
Inventors
  • 侯精明 HOU, Jingming
  • 李轩 LI, Xuan
  • 马利平 MA, Liping
  • 张兆安 ZHANG, Zhaoan
  • 王俊珲 WANG, Junhui
  • 汪煜 WANG, Yu
  • 王兴桦 WANG, Xinghua
Agents
  • 北京康信知识产权代理有限责任公司 KANGXIN PARTNERS, P. C.
Priority Data
202010650584.208.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) UNSTRUCTURED GRID FLOOD SIMULATION SYSTEM BASED ON GPU ACCELERATION THECHNOLOGY
(FR) SYSTÈME DE SIMULATION D'INONDATION DE GRILLE NON STRUCTURÉE BASÉ SUR LA TECHNOLOGIE D'ACCÉLÉRATION DE GPU
(ZH) 一种基于GPU加速技术的非结构网格洪水过程模拟系统
Abstract
(EN) Disclosed in the present invention is an unstructured grid flood simulation system based on GPU acceleration technology. The system comprises the steps: carrying out the spatial dispersion on a simulation region to obtain a triangular grid terrain file; reading the file, and storing nodes and unit data in the file in a program variable; establishing a topological relation for the file according to the principle that node numbers of two adjacent triangles sharing one side are the same; calculating a related variable of each triangular grid according to the established topological relation; converting coordinate values in the nodes into a unit, and initializing each related variable; allocating memories to all the variables in the GPU, and copying the values of the variables into GPU variables; respectively calculating a flux item, a bottom slope source item, a friction resistance source item and time stepping on the GPU; and copying a result value calculated on the GPU into a host memory, and outputting a simulated water depth distribution diagram. The unstructured grid flood simulation system based on GPU acceleration technology provided in the embodiments of the present invention is stable in calculation, high in precision and simulation efficiency, and can realize accurate simulation of the flood process.
(FR) La présente invention divulgue un système de simulation d'inondation de grille non structurée basé sur la technologie d'accélération de GPU. Le système comprend les étapes consistant : à effectuer la dispersion spatiale sur une région de simulation pour obtenir un fichier de terrain de grille triangulaire ; à lire le fichier, et à stocker des nœuds et des données d'unité dans le fichier dans une variable de programme ; à établir une relation topologique relative au fichier selon le principe selon lequel des nombres de nœuds de deux triangles adjacents partageant un côté sont les mêmes ; à calculer une variable associée de chaque grille triangulaire selon la relation topologique établie ; à convertir des valeurs de coordonnées dans les nœuds en une unité, et à initialiser chaque variable associée ; à attribuer des mémoires à toutes les variables dans la GPU, et à copier les valeurs des variables dans des variables de GPU ; à calculer respectivement un élément de flux, un élément source de pente inférieure, un élément source de résistance au frottement et un pas à pas temporel sur la GPU ; et à copier une valeur de résultat calculée sur la GPU dans une mémoire hôte, et à délivrer un diagramme de distribution de profondeur d'eau simulée. Le système de simulation d'inondation de grille non structurée basé sur la technologie d'accélération de GPU décrit dans les modes de réalisation de la présente invention est stable dans le calcul, présente une grande précision et une grande efficacité de simulation, et peut réaliser une simulation précise du processus d'inondation.
(ZH) 本发明公开了一种基于GPU加速技术的非结构网格洪水过程模拟系统,步骤为:对模拟区域进行空间离散,得到三角形网格地形文件;读取该文件,并将文件中的节点和单元数据存在程序变量中。依据两个相邻三角形共用一条边的点编号相同原则对文件建立拓扑关系;根据建立的拓扑关系计算每个三角形网格的相关变量;将节点中的坐标值转换到单元中,初始化各个相关变量;将所有变量在GPU中分配内存,并将上述变量的值复制到GPU变量中;在GPU上分别计算通量项、底坡源项、摩阻源项和时间步进;将GPU上计算的结果值复制到主机内存中,并输出模拟的水深分布图。本发明实施例提供的基于GPU加速技术的非结构网格洪水过程模拟系统计算稳定、精度和模拟效率较高,可实现对洪水过程的精确模拟。
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