PofoliaPofolia ile paylaşıldı

PLoS ONE· 2026Q1

3B plazma simülasyonu için görsel araçlar: GPU tabanlı izoyüzey çıkarma ve parçacık tabanlı işleme

Visual tools for 3D plasma simulation: GPU-based isosurface extraction and particle-based rendering

Jinwoo Kim, Mintae Na, Junho Kim, Sejin Yun ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir GPU hızlandırmalı çerçeve, büyük 3B plazma simülasyon verilerinin etkileşimli görselleştirilmesini sağlıyor; bu çerçeve, yaklaşık 42.8 milyon köşe noktayı 44.7 milisaniyede üreten ve 28.6 FPS hızında işleyen kapasite-güvenli bir izoyüzey çıkarma hattına sahip.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • 3B plazma simülasyon verilerinin etkileşimli görselleştirilmesi için GPU hızlandırmalı bir çerçeve sunar.
  • Kapsayıcı levha bölümlemesi ve iki aşamalı bir strateji kullanan kapasite-güvenli bir izoyüzey çıkarma hattı tanıtır.
  • Ara CPU kopyalamasına gerek kalmadan izoyüzeylerin doğrudan GPU üzerinde işlenmesini sağlar.
  • Hacimsel işleme, izoyüzeyler ve parçacık yörüngelerinin birleşik keşfi için Unreal Engine ile entegre olur.
  • Büyük veri kümeleri (512^3'e kadar) için verimli çıkarma (44.7ms'de ~42.8M köşe) ve işleme (28.6 FPS) başarır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

This paper presents a GPU-accelerated visualization framework for interactive exploration of fusion-plasma simulation data represented as scalar fields and particle trajectories. The primary technical contribution is a capacity-safe isosurface-extraction pipeline that combines inclusive slab partitioning with a two-pass counting and exact allocation strategy. This design prevents slab-boundary omissions and output-buffer overflow while supporting large scalar grids. The generated positions and normals are written directly to CUDA–OpenGL interoperable buffers, enabling the standalone renderer to display explicit isosurfaces without an intermediate CPU-side copy. The extracted geometry and scalar-volume data are additionally integrated into Unreal Engine through a separate staging interface. This integration provides a unified environment for volume rendering, explicit-isosurface inspection, particle-trajectory visualization, clipping, and VR-based spatial exploration. These engine-side functions are used as interaction and visualization mechanisms rather than being presented as new rendering algorithms. Experiments on electromagnetic-potential fields with resolutions up to 512 3 demonstrate stable isosurface extraction across different isovalues. In the most geometrically complex tested case, the method generates approximately 42.81 million vertices in 44.7 ms, uses less than 11 GB of GPU memory, and renders the resulting geometry at 28.6 FPS. The results indicate that the proposed framework provides a practical explicit-surface visualization path for large plasma datasets while complementing direct volume rendering and established scientific-visualization toolkits.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. PLoS ONE, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Bilgisayar Grafikleri ve Bilgisayar Destekli Tasarım

Computer Graphics and Computer-Aided DesignComputer Science