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Simulation numérique instantanée interactive de fluides sur GPU

Le projet


Le projet scientifique de calcul de couplage fluide-structure accéléré sur GPU (Graphics Processing Unit) a été mené en collaboration par les laboratoires du CMLA et du LMT de l'ENS Cachan.

Avec l'ajout de fonctionnalités de visualisation graphique pendant le calcul et l'interaction homme-machine à la souris, une plateforme de simulation performante a été élaborée permettant le calcul bidimensionnel instantané de fluides avec visualisation et interaction en temps réel.

Méthode

Pour modéliser les fluides, des automates cellulaires de type Lattice Boltzmann (Lattice Boltzmann Method ou LBM) ont été utilisés.

La particularité de ces algorithmes est leur caractère hautement parallélisable où les opérations se réduisent à deux tâches élémentaires : des collisions et des  propagation aux nœuds voisins.

L'équipe a pu constater des accélérations permettant des calculs instantanés de fluides sur des configurations bidimensionnelles et des grilles de calcul de taille caractéristique 1024x512.



Développements


L'activité de "calcul sur processeur graphique" (GPU), s'est développée au sein de l'Ecole dans le cadre d'un projet Farman.

Le projet scientifique GPU au CMLA concerne aujourd'hui l'équipe Mécanique des Fluides Réels (MFR) toute entière.

L'objectif de développer des méthodes numériques performantes plus générales sur GPU pour des problèmes de fluides complexes, incluant des problèmes de couplage fluide-thermique et des écoulements mutliphasiques. Les retombées industrielles d'un tel projet sont potentiellement importantes.

Un autre volet de recherche est celui de la visualisation et de l'interaction temps réel. Avec le futur mur d'images (displaywall) DIGISCOPE de l'ENS CACHAN, il y est envisagé des calculs interactifs collaboratifs à plusieurs acteurs, au moyen de dispositifs d'interaction variés (tablettes, PC standard, téléphone mobile, dispositif de tracking).


Partenaires du projet


lmt-cachan

Contacts


CMLA                       LMT
F. de Vuyst               C. Rey
C. Labourdette         R. Bennacer

Sponsor


Inventeur du processeur graphique GPU
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