GAMES401: 泛动引擎(PeriDyno)物理仿真编程与实践

课程简介:

本课程属于物理仿真进阶课程,侧重于基于GPU的并行物理仿真算法编程与实践,主要内容包括:1)开源物理仿引擎PeriDyno介绍;2)物理仿真常用几何算法原理及实现;3)计算机图形学领域典型物理仿真算法原理及并行编程实践;4)工程领域有限元分析原理及并行编程实践。此外该课程扩展内容也会涉及C++编程相关的一些高级特性,诸如模板、反射、插件管理等。顺利完成课程后同学们除了可以加深对物理仿真算法理解之外,也能够基于PeriDyno搭建一个小型的工业设计软件原型。

教师简介:

何小伟,中国科学院软件研究所副研究员。主要研究方向包括计算机图形学、物理仿真、数值计算方法和基于GPU并行计算等。近年来在包括TOG、TVCG、CGF、MICCAI在内的国内外高水平期刊和会议累计发表论文20余篇。作为主要技术负责人参与研制了基于GPU/CPU混合架构的开源物理仿真引擎PhysIKA,同时面向实时智能与物理仿真构建开源系统PeriDyno。2019年入选中国科学院青年创新促进会会员,2021年入选中科院软件所杰出青年专项支持,兼任CCF智能图形专委会委员。承担了包括国自然青年基金、面上项目、重点研发计划、中科院联合基金等多个国家级纵向课题,以及华为、中物院等企业横向委托课题。

蔡勇,湖南大学副教授。主要从事高性能工程软件设计与开发、大规模工程问题的多CPU/GPU异构并行计算方法、CAE云计算平台等方面的研究。在并行有限元计算、工程优化计算和工程软件开发等领域取了一系列原创性的研究成果。代表性研究成果包括:全流程GPU并行的显式有限元并行计算架构、车身结构接触碰撞问题的多GPU异构众核并行计算方法以及完全自主化的高性能工程CAE软件开发。发表学术论文5篇,申请软件著作权10余项,获得了发明专利2项。同时,借助于一系列企业横向项目的支持,在汽车安全性优化设计,汽车碰撞仿真等CAE分析方面积累了丰富的工程实践经验。

直播方式:

GAMES虎牙直播间 webinar.games-cn.org

2023年3月26日起,北京时间 每周日 20:00-21:30

课程群:

课程 BBS:

https://games-cn.org/forums/forum/games401-forum/

课程 PPT 和视频:

https://games-cn.org/games401-slides/

前置课程:

– GAMES103:基于物理的计算机动画入门

– GAMES201:高级物理引擎实战指南2020

课程大纲:

【第一讲】物理仿真及PeriDyno开源引擎架构简介

【第二讲】GPU硬件架构简介及CUDA编程基础

【第三讲】计算机图形学常用几何工具及数学原理

【第四讲】刚体动力学并行编程与实践

【第五讲】光滑粒子动力学(SPH)并行编程与实践

【第六讲】近场动力学(Peridynamics)并行编程与实践

【第七讲】PeriDyno插件与功能拓展

【第八讲】Vulkan编程原理及通用并行计算

【第九讲】工程CAE仿真连续介质力学基础

【第十讲】工程CAE仿真中的有限元分析原理

【第十一讲】从PeriDyno到CAE软件增量集成开发平台MxSimLab

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