Implementace datové struktury pro polyhedrální sítě v knihovně TNL

Abstract

Jedno zo zameraní knižnice TNL (Template Numerical Library) je podpora dátovej štruktúry pre neštruktúrované numerické siete. Jej hlavnou výhodou je schopnosť byť použitá vo vedeckých výpočtoch, ktoré sa vykonávajú na rôznych paralelných hardvérových architektúrach, ako napríklad viacjadrové procesory a grafické akcelerátory. Dátová štruktúra obsahuje podporu pre 2D štvoruholníkové, 3D šesťstenné a ľubovoľné n-dimenzionálne simplex siete. Táto práca sa zaoberá návrhom a implementáciou rozšírenia pôvodnej dátovej štruktúry o podporu obecných mnohouholníkových a mnohostenných sietí. Správnosť implementovaného rozšírenia je overená pomocou unit testov na malých sietiach. Nasledovne je skúmaná efektivita rozšírenej dátovej štruktúry pre rôzne reálne mnohouholníkové a mnohostenné siete na základe niekoľkých testovacích úloh a je tiež vykonané porovnanie s pôvodnou implementáciou.

One of the goals of the Template Numerical Library (TNL) is the support of the data structure for unstructured numerical meshes. The main advantage of the data structure is its ability to be used in the scientific calculations, that are executed on various parallel hardware architetures such as multi-core processors and graphics accelerators. Data structure supports 2D quadrilateral, 3D hexahedron and arbitrary n-dimensional simplex meshes. This thesis deals with the extension of the original data structure to support general polygonal and polyhedral meshes. The correctness of the implemented data structure is verified by unit tests for small meshes. Its effectiveness for various real polygonal and polyhedral meshes is investigated using several benchmark problems and the comparison with the original implementation is also performed.