基于GPU的高精度曲面建模并行算法實現(xiàn).pdf

1、高精度曲面建模(High Accuracy Surface Modeling,HASM)方法從曲面論出發(fā),以微分幾何學(xué)原理為基礎(chǔ),完整準(zhǔn)確地描述曲面屬性,把曲面模擬通過最小二乘原理轉(zhuǎn)換為線性方程組求解問題。從理論上解決了地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)領(lǐng)域中常用建模方法,如:SPLINE、IDW、KRIGING、TIN等進行曲面模擬時的誤差問題。但在求解過程中,計算量較為龐大,耗時較長。

2、另一方面,隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,圖形處理單元(Graphic Processing Unit, GPU)在浮點計算方面所蘊含的強大能力與日俱增。在諸多非圖像領(lǐng)域,基于GPU的并行計算以其自身獨有的天然優(yōu)勢,正發(fā)揮著日益重要的作用。
　　針對HASM方法在進行海量數(shù)據(jù)模擬存在的速度問題,本論文旨在保持HASM模擬精度的前提下,通過發(fā)掘 GPU強大的并行計算能力,大幅度提高HASM方法的模擬速度,解決HASM方法的模擬效率問題。在求

3、解HASM線性方程組的過程中,選擇國內(nèi)外廣泛認同的預(yù)處理共軛梯度法(Preconditioned Conjugate Gradient,PCG),并根據(jù)HASM-PCG的特點,運用由NVIDIA公司主導(dǎo)的統(tǒng)一計算設(shè)備架構(gòu)(Computer Unified Device Architecture,CUDA),對HASM方法的GPU并行算法進行總體設(shè)計,優(yōu)化算法的計算順序和邏輯,摒棄無需存儲的非零元素,最終實現(xiàn)基于CUDA的HASM-PCG