CUDA Samples 之 Simulations 之 Particles （1）
2024-05-12 22:45:19
CUDA Samples 之 Simulations 之 Particles源码学习（1）
自己用C++编程做颗粒堆积，但效率很低，所以想将程序并行，所以开始接触CUDA。但是完全不知道如何搭一个并行程序框架，所以想先学习CUDA的示例程序，刚好里面有一个颗粒离散元模拟的程序。从主函数开始阅读，主函数在particles.cpp文件中。1.首先，**主函数根据命令行参数给颗粒数量、网格数量、迭代次数赋初值**，命令行参数检测和赋值的函数没有细看。2.下面是**初始化OpenGL**【initGL(&argc, argv)】和 初始化cuda【cudaInit(argc, argv)】，这两个函数还未细看，OpenGL暂时用不到，初始化cuda在particleSystem_cuda.cu文件中，这个文件中都是处理颗粒的GPU函数。3.下面到**函数initParticleSystem**，这个函数是初始化颗粒系统的函数，直接跳转到函数定义。参数为颗粒数量，grid尺寸，和bUseOpenGL。这里开始对psystem赋值，并进行一系列操作，psystem是ParticleSystem类的地址。下面跳转阅读ParticleSystem类的头文件particleSystem.h。**public部分,未细看。**(1)构造函数，参数是uint numParticles, uint3 gridSize, bool bUseOpenGL。(2)析构函数。(3)枚举型变量enum ParticleConfig，这个应该是指明初始颗粒排列的方式。(4)枚举型变量enum ParticleArray，这里有两个枚举值，POSITION和VELOCITY，位置和速度。(5)函数void update(float deltaTime);参数是时间步长，更新参数、颗粒位置、速度、网格哈希值等。(6)函数void reset(ParticleConfig config);参数是枚举型变量ParticleConfig，这是重设颗粒排列方式。(7)函数float *getArray(ParticleArray array);获取数组。(8)函数void setArray(ParticleArray array, const float *data, int start, int count);设置数组。(9)下面的函数都是获取或设置ParticleSystem类的数据。(10) void dumpGrid();void dumpParticles(uint start, uint count);从设备端获取网格和颗粒信息的函数。(11)函数addSphere，可视化窗口里的加球操作。**protected部分,未细看。**(1)无参数构造函数。(2)生成VBO函数，**这个完全不懂**。(3)初始化和结束函数。(4)初始化网格函数，具体操作没看。**数据部分，protected**，英文注释为源程序注释(1)bool m_bInitialized, m_bUseOpenGL;是否初始化，是否使用OpenGL。(2) uint m_numParticles;颗粒数量(3)**// CPU data**float *m_hPos;颗粒位置float *m_hVel; 颗粒速度uint *m_hParticleHash;颗粒哈希值，**这里还没懂**uint *m_hCellStart;网格初始颗粒编号uint *m_hCellEnd;(4)**// GPU data**float *m_dPos;float *m_dVel;float *m_dSortedPos;float *m_dSortedVel;(5)**// grid data for sorting method**uint *m_dGridParticleHash; // grid hash value for each particleuint *m_dGridParticleIndex;// particle index for each particleuint *m_dCellStart; // index of start of each cell in sorted listuint *m_dCellEnd; // index of end of celluint m_gridSortBits;uint m_posVbo; // vertex buffer object for particle positionsuint m_colorVBO; // vertex buffer object for colorsfloat *m_cudaPosVBO; // these are the CUDA deviceMem Posfloat *m_cudaColorVBO; // these are the CUDA deviceMem Colorstruct cudaGraphicsResource *m_cuda_posvbo_resource; // handles OpenGL-CUDA exchangestruct cudaGraphicsResource *m_cuda_colorvbo_resource; // handles OpenGL-CUDA exchange(6)参数 // paramsSimParams m_params;uint3 m_gridSize;uint m_numGridCells;(7)StopWatchInterface *m_timer;(8) uint m_solverIterations;**回到初始化颗粒系统的函数** initParticleSystempsystem = new ParticleSystem(numParticles, gridSize, bUseOpenGL);//new内存，初始化psystem->reset(ParticleSystem::CONFIG_GRID);//颗粒初始排列，这里是网格排列，这里还给其他数据赋值，如颗粒半径、位置、初速度等if (bUseOpenGL)//这里应该是OpenGL的渲染可视化{renderer = new ParticleRenderer;renderer->setParticleRadius(psystem->getParticleRadius());renderer->setColorBuffer(psystem->getColorBuffer());}sdkCreateTimer(&timer);//CUDA计时器第一部分先写到这，2020.12.6 00:46。
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