Interactive in-situ steering and visualization of GPU-accelerated simulations using particle-based volume rendering

粒子ベースボリュームレンダリングを利用したGPUシミュレーションの対話的In-Situステアリングと可視化

河村 拓馬 ; 長谷川 雄太   ; 井戸村 泰宏   

Kawamura, Takuma; Hasegawa, Yuta; Idomura, Yasuhiro

汚染物質の大気拡散予測の実現に向けて、GPUスーパーコンピュータ(スパコン)向けに最適化された適合格子細分化(AMR)による流体シミュレーションが開発されており、その結果の対話的な可視化や計算パラメータのステアリング技術が必要とされている。本研究では、これまでに開発してきた構造格子向けの粒子ベースIn-situ可視化手法をAMR向けに拡張し、ファイルを介したIn-situ制御機構を利用して計算パラメータのIn-Situステアリングを可能にした。開発した手法をGPUプラットフォーム上で動作する都市部でのプルーム分散シミュレーションに結合し、膨大なパラメータスキャン無しにヒューマンインザループにより汚染源探索が可能なことを示した。

In order to realize the atmospheric dispersion prediction of pollutants, a fluid simulation by adaptive mesh refinement (AMR) optimized for GPU supercomputer has been developed, and interactive visualization and parameter steering of the simulation results are needed. In this study, we extend particle-based in-situ visualization method for structured grids into AMR, and enables in-situ steering of the simulation parameters by utilizing an in-situ control mechanism via files. By combining the developed method with plume dispersion simulation in urban areas running on a GPU platform, it was shown that human-in-the-loop pollution source search is possible without enormous parameter scanning.