GPUコンピューティングを用いたインタラクティブ電磁界シミュレーション

摘要

ここ数年のGPGPU（General Purpose computation on GPUs）のムーブメントは．数多くの分野で新しい数値計算の流れを作ろうとしている．GPUの演算性能は数年前より飛躍的に向上しており，最新のGPUは少し前のスーパーコンピュータ並の性能を秘めているとも考えられる．いまや，GPU計算に基づくパーソナルスーパーコンピュータが手軽に利用できる時代となってきたといえる．本研究では，GPUアーキテクチャFermiを搭載したGeForce GTXシリーズを用いて，これまで著者らが報告してきているCUDAを用いたGPU電磁界計算に描画用のAPIとしてOpenGLを組み合わせ，また可視化法としてPMCC（Permeable Multi Cross-SeCtion Contours）を用いてインタラクティブシミュレーションの可能性を検討する．また，複数のGPUを用いてマルチGPU化を実装・評価し，ボリュームレンダリング（VR）による表示との比較を行い，インタラクティブシミュレーションを実現するための有効な手法を考察する．%In this study, we focused on the GPU computing-based interactive simulation of electromagnetic field and evaluated the high-speed visualization using multi-GPU (Graphics Processing Unit), CUDA, OpenGL and PMCC (Permeable Multi Cross-section Contours) proposed as a new visualization method .The GPGPU (General Purpose computation on GPUs) is becoming a new movement for numerical calculation in many technical fields. It can realize a "personal super computer". Through the numerical comparison, we showed the feasibility of GPU computing-based interactive simulation with PMCC, and then discussed the comparison results between the volume rendering and PMCC in multi-GPU computing.