基于GPU带有复杂边界的三维实时流体模拟

在GPU(graphicsprocessingunit)上求解了复杂场景中的三维流动问题,充分利用了GPU并行能力以加速计算.与前人的方法不同,该方法对于边界条件的处理更为通用.首先,通过在图像空间生成实心的剖切截面构成整个障碍物信息图,算法使得流体计算与整个几何场景的复杂度无关,通过对各体素进行分类并结合边界条件,根据障碍物形成修正因子来修改对应的值;另外,采用更为紧凑的数据格式,以充分利用硬件的并行性.通过将所有标量的运算压缩到纹元的4个颜色通道并结合平铺三维纹理,减少了三维流场计算所需要的绘制次数.实验结果显示出算法的有效性和高效率.该算法可以实时计算并显示一个采用中等规模离散的复杂场景.

GPU上具有复杂光照烟雾动画的绘制

采用Navier-Stokes方程作为烟雾的物理模型方程,基于图形处理器(GPU)实现了具有复杂光照效果和简单光照效果的烟雾动画实时绘制.通过体素遍历整数算法加速烟雾的渲染并实现了烟雾的复杂光照.实验结果对比表明,复杂光照比简单光照模拟出的烟雾真实感更强.GPU远高于CPU对物理方程的求解速度,使烟雾模拟实时性更强.

火焰实时模拟的新算法

为了解决火焰动画的计算机模拟难以实现真实感和实时性的问题,提出了一种新的火焰实时模拟算法。该方法吸收了数学物理方法真实感强和粒子系统思想方法简单的优点,通过著名的Navier-Stokes方程对流体进行控制,采用半拉格朗日法对其进行求解,并引入粒子系统的思想对原方程的平流项进行修改。对火焰颜色的控制采用密度场和配色原理,进行简单而有效的实现,并在图形处理器(GPU:Graphics Processing Unit)上加速实现,成功地实现了真实感和实时性并举的火焰动画的计算机模拟。

利用GPU实现基于物理模型的流体运动仿真

纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基础物理模型。首先简要介绍了在计算机上实现该模型的数值解算方法。在流体运动的计算机视觉仿真中,密度渲染才是最终结果,因此,又阐述了流体的密度场与速度场的关系,并且给出了流体仿真的基本流程。由于可编程图形处理器(GPU)具有并行性和速度快等特点,流体模拟的解算和渲染在图形处理器上运行更加高效,但是利用GPU编程实现流体仿真必须要实现3个核心转换,最后以支持3维纹理的Direct3D10为例,给出了利用GPU实现流体运动仿真两个简单实例。

基于物理模型的水墨画仿真实现

为了解决水墨画仿真中真实感效果难以实现的问题,用基于物理模型的方法对水墨画的仿真进行探索,以动仿静。选择水墨画中的吸附水墨画为模拟对象,用Navier-Stokes方程对水墨流动进行控制,用半拉格朗日方法进行求解,在GPU(Graphics Processing Unit)上加速实现。实验结果表明,物理模型能反应流体运动的内在物理特性,能逼真地模拟各种自然物理现象;最后形成的模拟效果,水墨画韵味十足,而且具有抽象的艺术效果,是计算机技术与艺术融合的有效尝试。

脑卒中康复期患者医院感染病原学分布及耐药性分析

目的了解中医院脑卒中康复期患者的医院感染发生及病原谱情况,为临床治疗及感染控制提供参考。方法对本院2013年1月至2014年5月的住院治疗脑卒中患者共计827例进行回顾性调查,病原菌培养及鉴定按照《全国临床检验操作规程》进行,药敏结果按CLSI2013版标准进行判读。结果医院感染发生率约14.39%,感染部位主要见于下呼吸道感染,其次为泌尿系统感染,大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌分离率分别为:23.3%、17.3%、14.3%、11.3%和10.5%,革兰阴性杆菌对氨基糖苷类抗菌素耐药率相对偏低。结论中医特色的卒中单元康复治疗对于医院感染发生率、细菌耐药率有一定的遏制、延缓效果,但也必须提高医院感染管理的意识。加强对抗菌药物使用的管理,重视病原菌分布和耐药率监测,对于医院感染控制具有重大意义。

二维不可压N-S方程二次四边形单元有限元解

粘性不可压流体问题是众多工程中重要的力学问题.数值求解Navier-Stokes方程会遇到两大困难:非线性和不可压性.针对二维不可压Navier-Stokes方程的特点,建立了以流函数为求解变量的四阶微分控制方程,有效地避免了处理涡量边界的难题.采用8节点二次四边形单元,单元基函数为2次非线性高阶函数,建立了求解二维不可压N-S方程的有限元方程,并自主开发了二次四边形单元有限元程序.数值实验结果验证了该方法的精确性和可靠性.因此,该方法在计算流体力学中有较好的应用前景.

国外抽油机技术专利分析

基于DWPI数据库(德温特世界专利索引数据库),通过对国外涉及抽油机的专利文献进行检索,对抽油机技术的相关专利进行分析和总结;重点从国外专利申请的年代分布、技术主题分布、区域分布、原创国别分布等角度进行全方位的统计分析和研究;从专利角度解读国外抽油机技术的技术现状、发展情况、未来趋势,为我国创新主体在抽油机技术的研发方向、专利布局等方面提供建议。

基于OSG的实时烟雾模拟的研究与应用

为了模拟出具有实时性和真实感的烟雾效果,分析了传统烟雾的模拟方法,提出了一种基于OSG平台下的实时烟雾模拟方法。该方法采用流体力学纳维-斯托克斯方程组作为基本物理模型,通过添加漩涡约束力来达到真实性的要求。由于NS方程求解的复杂性和CPU计算的限制性,在方程解算上,提出一种基于GPU的采用半拉格朗日方法、雅克比迭代法等稳定的求解方法,并结合体绘制技术来实现实时烟雾的模拟。实验结果表明,该方法能快速模拟出实时、逼真的烟雾效果。

神经梅毒在卒中单元中的临床特点

目的探讨卒中单元中神经梅毒(NS)的临床特点。方法回顾性分析在2016年1月至2018年12月入住常熟市第二人民医院卒中单元中患者的梅毒学检查及NS患者的临床资料。结果2385例患者接受了梅毒学检查,所有接受梅毒学检查患者中,血梅毒抗体明胶凝集试验(TPPA)阳性为2.05%(49例),血浆快速反应素试验(RPR)阳性为0.88%(21例)。进行脑脊液(CSF)检查为0.92%(22例),最终确诊NS12例,占进行CSF检查患者的54.55%,12例NS患者经过治疗病情好转。结论梅毒学检查应该作为卒中单元中患者的常规检查,对有阳性发现的患者积极进行CSF检查,尽早确诊治疗。