Level set函数重新初始化的并行快速步进法

为提高level set函数重新初始化的计算效率,基于分区并行思想,提出一种快速步进法的并行策略,实现level set函数的快速并行重新初始化。通过对圆球、五叶管和圆环管等算例的level set函数重新初始化,讨论了新并行算法的准确性和效率。结果表明,与串行快速步进法相比,并行算法保留了串行算法的精度,仍基本保持在1阶左右,同时显著减少了重新初始化的计算时间,特别在8线程条件下,所获的最佳加速比能够达到5。

Level set函数快速步进重构并行算法的改进

为提高level set函数快速步进重构过程的并行计算效率,本文提出一种改进的分区并行重构算法。与原有分区并行算法相比,优化了子区域间的同步方案,缩短了level set函数并行重构的计算时间。运用OpenMP多线程技术,建立了相应的并行计算模型,实现了圆球、圆环管和哑铃等值面并行重构。并行重构数值结果表明:只要子区域均分初始表面边界,level set函数全局或局部并行重构均具有良好加速比,8线程的最大加速比可接近6。

Level set函数快速步进并行重构的分区优化

为进一步提升Level set函数重构的分区并行重构效率,本文采用均分交界面方式进行分区,并保证生成内边界重构节点数量最少。通过运用基于共享存储并行编程(OpenMP)多线程技术的并行计算模型,实现圆球、Zalesak球和哑铃等值面的并行重构。计算结果表明:新分区方法能平衡子区域间计算荷载,减少子区域间信息传递次数和节点回滚次数,与均分区域方法相比,新分区方法能够获得更高计算速度,具有更好的实用性和可扩展性。

Level set函数快速步进重构的隐式分区并行

为进一步提高共享内存架构下level set函数重构并行效率,本文提出一种隐式分区并行重构方法,该方法无需提前进行区域分解,只需预先分割交界面,便可实现快速步进并行重构,且区域分解也同步进行。根据圆球、Zalesak球和哑铃等值面快速步进并行重构结果表明:隐式分区算法的计算耗时小于显式分区算法;相同线程数量下隐式并行算法带来的加速比与显式算法接近,8线程下隐式分区并行算法的加速比达到4;隐式分区算法中节点重演次数少于显式分区算法节点回滚次数。

基于变分Level Set方法的图像分割

文章主要利用levelset函数隐式地追踪图像的边界来实现图像分割。在该文中首先给出了一个变分问题以及相应的Euler-Lagrange方程,并且提出了一种求解该方程的数值算法,使得计算速度有了很大的提高。数值算例表明,该水平集算法具有数值稳定性,不会出现振荡现象,可以很好地处理拓扑结构的变化。

基于适当控制翼型演化历程的气动设计方法

本文提出一种翼型设计的新方法,它基于适当控制翼型演化历程,采用求解非定常流动控制方程的方法,实现了翼型反问题的高效求解。同时在笛卡尔坐标系中应用Level Set函数,避免了贴体动网格的采用,从而大大减少了所需计算工作量。

微管道内两相流数值算法及在电浸润液滴控制中的应用

叙述了一种模拟电介质电润湿(electrowetting on dielectric,EWOD)下的微液滴的运动的数值方法.采用二阶投影法求解N_S方程和level set函数,并利用零level set函数俘获液滴运动界面,在液体与固体接触的边界上,通过引入动态接触角表征电介质表面润湿性随电势的改变.数值计算基于MAC网格,模拟了2维微管道内与固体壁面接触的变润湿性的两种液体的分界面形状、平板上的微液滴在不同电势作用下处于不同湿润性的形态,以及微管道内改变接触角液滴的运动变形过程等算例.

基于变分等值线方法的图像分割技术

使用level set,函数来隐式地追踪目标图像,给出了level set函数的变分模型和相应的 Euler-Lagrange方程．在保证level set函数的等值线在目标图像附近的运动速度渐趋于零的前提下,改进了原来的Euler-Lagrange疗程,加快迭代速度．可灵活地调节模型参数以满足不同的分割要求．文中算例说明本模型的有效性、灵活性．