CUDA accelerated finite element mesh morpher

• Autorzy: Borysiak M. , Krawczyk Z. , Starzyński J. , Szmurło R. , Wincenciak S.

Warianty tytułu

PL

Przyspieszenie programu do morfowania siatek trójwymiarowych przez wykorzystanie kart graficznych do obliczeń naukowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

We present a parallelized version of a simple 3D finite element mesh morpher. It is aimed at rapid creation of patient-specific finite element models of arms and legs. It implements a simple 3D algorithm of guided stretching. This approach needs only a few measurements of patients body. The program was implemented in C++ programming language and parallelized for CUDA API to utilize GPGPU (general computations with graphical processor units), what substantially speeds-up calculations comparing to a sequential code.

PL

W artykule przedstawiono zrównolegloną wersję prostego Algorytmu Sterowanego Naciągania Siatki przekształcającego trójwymiarowe siatki elementów skończonych w celu tworzenia zindywidualizowanych modeli kończyn do symulacjach stymulacji elektromagnetycznej. Utworzenie modelu dostosowanego do indywidualnych wymiarów pacjenta wymaga wykonania tylko kilku prostych pomiarów ciała. Program został zaimplementowany w C++ z wykorzystaniem środowiska CUDA SDK i wykorzystuje do obliczeń karty graficzne NVIDIA. Skutkuje to bardzo znaczącym przyspieszeniem obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

bioelectromagnetism; finite element method; realistic model of human body parallel computing

PL

bioelektromagnetyzm; metoda elementów skończonych; modele ciała realistyczne; obliczenia równoległe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 5
• Strony: 176--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Borysiak M.

autor

Krawczyk Z.

autor

Starzyński J.

autor

Szmurło R.

autor

Wincenciak S.

• IETiSIP, Warsaw University of Technology, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland,,

Bibliografia

• [1] R. Szmurło, J. Starzyński: Specimen-specific finite element models of human head obtained with mesh-morphing, Przeglad Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 85 NR 4/2009, pp. 47-49
• [2] I.A. Sigal, M.R. Hardisty, C.M. Whyne: Mesh-morphing algorithms for specimen-specific finite element modeling, J Biomech., 2008, pp. 1381-1389
• [3] M. Borysiak, Z. Krawczyk, J. Starzyński: Creating Patient-Specific Finite Element Models with a Simple Mesh Morpher, Proceedings of Computer Applications in Electrical Engineering, ZkwE’2010, Poznań, Poland, Apr. 19-21, 2010
• [4] Bryan Matthew Klingner and Jonathan Richard Shewchuk: Aggressive Tetrahedral Mesh Improvement, Proceedings of the 16th International Meshing Roundtable (Seattle, Washington), pages 3-23, October 2007.
• [5] NVIDIA: CUDA, Programming Guide, ver. 3.0, 2010, downloaded from http://developer.nvidia.com