Next: Directions futures Up: Simulation et visualisation d'un Previous: Tests de LOD sur Contents
Conclusion
L'objectif de ce travail était de créer une application de simulation de fluide intéractive en 3D et d'explorer les façons de traiter des grandes quantités de données en utilisant plus efficacement le matériel de l'ordinateur, et en déployant l'application sur une grappe de PCs.
La simulation de fluide est basée sur une simulation 2D proposée par Jos Stam. Le but de cette simulation est d'étendre ce fluide en 3D en conservant le temps-réel et la qualité de rendu.
Une simulation de fluide en 3D produit des données volumiques. Pour les afficher à l'utilisateur, on a étudié les techniques actuelles de rendu volumique, et on a implanté trois techniques pour les comparer. L'algorithme de lancer de rayons a été choisi pour sa souplesse, mais surtout pour ses caractéristiques parallèles.
L'optimisation des composants de l'application a permis d'augmenter la vitesse du rendu volumique d'un facteur de 3 et la simulation de fluide d'un facteur de presque 7, toujours sur un seul processeur.
Pour gagner encore plus de vitesse, on a parallélisé les algorithmes retenus pour déployer l'application sur grappes de PC. Pour gérer la communication entre les modules de simulation de fluide et de rendu, on a créé une bibliothèque pour les communications intermodule. Pour la communication dans le module de fluide, la bibliothèque standard MPI a donné de bons résultats.
On a fait une analyse théorique de performances des modules dans l'application, et l'application a été testée sur deux grappes de PC pour vérifier cette analyse. Les performances réelles de la simulation de fluide ont confirmé l'analyse théorique, avec un décalage de 
au maximum. Le gain maximal de la simulation de fluide a atteint un facteur de 9 sur 12 noeuds sur la grappe du LIFO. Les performances réelles du rendu volumique ont été beaucoup moins élevées que l'analyse théorique ne le laissait supposer, avec un facteur maximal de 8 sur 14 noeuds, ou l'analyse indique un facteur de presque 14. Les raisons de cette différence n'ont pu être éclaircies.
Finalement la taille de la simulation a pu être doublée de 32 sur un processeur à 64 sur la grappe du LIFO avec une vitesse très similaire. Un facteur 2 augmente la taille des données d'un facteur de 8, alors le passage à la version parallèle a vraiment permis d'obtenir des gains très intéressants. On a aussi réussi à afficher des données statiques à une vitesse de presque 20 affichages par seconde, ce qui est supérieur à la vitesse considérée comme acceptable pour la visualisation scientifique, 15 affichages par seconde, et 8 fois plus rapide que l'affichage non parallèle. On a aussi démontré l'efficacité d'une variable de niveau de détail (LOD) qui permet d'échanger la priorité de la vitesse et la qualité de l'affichage. Le résultat est une application de simulation de fluide et d'affichage des données volumiques statiques qui devraient permettre de faciliter l'exploration des données aux physiciens.
Subsections
Next: Directions futures Up: Simulation et visualisation d'un Previous: Tests de LOD sur Contents Michael Ash 2005-09-21