GPU-ACCELERERAD VÄTSKESIMULERING MED SMOOTHED PARTICLE HYDRODYNAMICS : En validering av prestandavinster med compute shaders och en uniform grid för spatial hashing-baserad grannsökning

Sammanfattning

Simulering av vatten med Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ärberäkningsintensivt men passar för interaktivt vatten i spel. Hrytsyshyn m.fl.(2023) visade att GPU-versionen av SPH gav en betydande prestandaökning, men studien saknade tillräcklig dokumentation för att möjliggöra reproducerbarhet. Denna studie undersöker om deras resultat kan reproduceras i en dokumenterad implementering genom att jämföra en CPU-version och en GPU-version av en identisk SPH-algoritm med Uniform Grid och spatial hashing som grannsökningsoptimering i spelmotorn Unity. Kvasi-experimentet kördes på en bärbar dator med integrerad GPU och exekveringstiden mättes i millisekunder per tidssteg vid 1 000 till 75 000 partiklar. CPU-versionen överskred gränsen på 16,6 ms vid 5 000 partiklar, medan GPU versionenhöll sig under samma gräns upp till 10 000 partiklar. Vid 75 000 partiklar uppmättes en speedup-faktor på 16,55. Som framtida arbete föreslås tillämpning av GPU-sortering samt utvärdering av implementeringen på en dator med dedikerad GPU.