Řešení eikonální rovnice na GPU

Solving the eikonal equation on GPU

Type of document
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BACHELOR THESIS
Author
Fencl Matouš
Supervisor
Oberhuber Tomáš
Opponent
Kolář Miroslav
Field of study
Matematické inženýrství
Study program
Aplikace přírodních věd
Institutions assigning rank
katedra matematiky
Defended
2018-09-06
Rights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html.
Vysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html.
Metadata
Show full item record
Abstract
Cílem této práce je výpočet orientované funkce vzdálenosti (signed distance function, SDF). Tuto funkci lze získat řešením tzv. eikonální rovnice. 3ako numerická metoda pro přibližné řešení této rovnice byla zvolena Fast Sweeping Method. Numerická metoda je odvozena pro regulární numerické sítě s různými prostorovými kroky. 3ejí implementace je provedena pomocí knihovny TNL a zároveň se výsledný algoritmus stává součástí této knihovny. Implementace je provedena pomocí jazyka C++ na CPU a pomocí nVidia CUDA na GPU. V textu jsou prezentovány experimentální řády konvergence (EOC) a časy výpočtů včetně urychlení na GPU. Na konci této práce je ukázáno reálné využití zvolené metody pro simulaci šíření požáru.
 
The aim of this work si to calculate signed distant function of a given hyperplane. This function can be gained by solving of eikonal equation. Fast Sweeping Method is a chosen numerical method used to solve aproximately this equation. This numerical method is derived for regular numerical meshes with diÉerent space steps. Its implementation is accomplished using TNL library. Final algorithm is a part of this library. The implementation is attained via C++ programming language on CPU and via nVidia CUDA toolkit on GPU. Acquired results are presented in a form of ťigures, tables of experimental orders of convergence (EOC) and computation times. At the end of this work, the real application of Fast Sweeping Method is demonstrated on wildfire simulation.
 
URI
http://hdl.handle.net/10467/79910
Collections