§ 5. Гидродинамика сглаженных частиц на видеокарте

Задания

Напишите программу, которая симулирует поведение жидкости на видеокарте. Основные функции программы (compute_density_and_pressure, compute_forces, compute_positions) должны быть реализованы на видеокарте с помощью OpenCL. Также должны быть соблюдены условия ниже.
Измерьте время работы кода (колонка Frame duration) на видеокарте и на процессоре и постройте таблицу или график зависимости времени работы основного цикла от количества частиц.

Условия

Картинка OpenCL похожа на картинку OpenMP.
Время работы OpenCL (колонка "Frame duration") меньше по сравнению со временем работы на OpenMP (колонка "Frame duration").
Исходный код написан на C/C++.
Код собирается с максимальной оптимизацией (флаги компилятора -O3 -march=native).

Исходный код

module load gpc-2021
git clone https://courses.igankevich.com/gpu-programming/sph.git
cd sph
make
cd build
./sph
No. of particles: 340
      Frame duration   Frames per second
          0.00617959             161.823
          0.00322922             309.672
          0.00646235             154.743
          0.00603049             165.824
          0.00380451             262.846
          0.00424613             235.509
          0.00601255             166.319
          0.00448213             223.108
                 ...                 ...
           0.0043504             229.864

./sph gpu
GPU version is not implemented!

# запуск без монитора (на кластере)
Xvfb :123 -screen 0 800x600x24 &
env DISPLAY=:123 ./sph

# запуск с графическим интерфейсом на кластере
env LD_LIBRARY_PATH=$LIBRARY_PATH vglrun ./sph

Для запуска на кластере вам понадобится графический интерфейс. После его настройки просто введите команду make vglrun.

Пример вывода

Файл out.ogv