空间邻居粒子的搜索方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本申请涉及粒子搜索领域，尤其涉及一种空间邻居粒子的搜索方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在使用光滑粒子流体力学(smoothed particle hydrodynamics,sph)方法模拟流体运动的过程中，“最邻近粒子搜索”(nearest neighbour particle search,nnps)过程庞大的计算量严重影响着流体模拟总体过程的快速进行。快速、准确地进行sph方法中单粒子周围空间邻居粒子的搜索，受到了学术和工业界的大量关注。然而，当前常见的nnps方法仅在物理问题的求解模型上给出了设计，并没有考虑在大规模计算阵列上实现时“计算承载节点需要将发生在其上的计算任务结果返回给数据提供节点，但数据传输带宽受限、数据提供节点不能及时收到返回计算结果、后续计算任务无法开展”的传输等待问题。另外，随着流体运动，初始化粒子列表周围粒子不再聚集，难以根据粒子标号构建粒子支持域的动态计算任务索引问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种空间邻居粒子的搜索方法、装置、电子设备及存储介质。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种空间邻居粒子的搜索方法，包括：

3、获取计算任务，并按照所述计算任务对问题域对应的目标空间进行拆分得到多个计算节点，其中，每个所述计算节点存储有该计算节点所在空间所有粒子的第一粒子信息；

4、获取每个所述计算节点的相邻计算节点，并提取所述相邻计算节点所在空间所有粒子的第二粒子信息，并将所述第二粒子信息与所述第一粒子信息合并存储，得到目标粒子信息；

5、对所述计算节点进行分割，得到所述计算节点中的多个网格块，其中，每个所述网格块分布有多个粒子对应的子目标粒子信息；

6、利用每个网格块对应的子目标粒子信息得到所述计算节点中的网格块作用对，并确定所述网格块作用对中每个粒子对应的相邻粒子集合。

7、进一步的，所述获取每个所述计算节点的相邻计算节点，包括：

8、获取最大收集半径；

9、将所述计算节点为圆心，按照所述最大收集半径在所述目标空间内构建所述计算节点对应的壳状区域；

10、将落入所述壳状区域的其他计算节点确定为所述相邻计算节点。

11、进一步的，所述对所述计算节点进行分割，得到所述计算节点中的多个网格块，包括：

12、构建长宽高均为所述最大收集半径的立方体；

13、利用所述立方体对所述计算节点所在空间进行分割，得到多个网格块。

14、进一步的，在利用每个网格块对应的子目标粒子信息得到所述计算节点中的网格块作用对之前，所述方法还包括：

15、获取预先构建的目标模型；

16、按照所述目标模型从所述计算节点的网格块中选择目标数量的目标网格块。

17、进一步的，所述利用每个网格块对应的子目标粒子信息得到所述计算节点中的网格块作用对，包括：

18、基于每两个所述目标网格块的子目标粒子信息，判断每两个所述目标网格块是否发生作用；

19、将发生作用的两个目标网格块确定为所述网格块作用对。

20、进一步的，所述确定所述网格块作用对中每个粒子对应的相邻粒子集合，包括：

21、从所述网格块作用对中任意选取一个目标网格块作为基准网格块，并将所述网格块作用对中除所述基准网格块之外的目标网格块作为配对网格块；

22、利用所述基准网格块中的子目标粒子信息以及所述配对网格块中的子目标粒子信息，计算所述基准网格块中每个粒子与所述配对网格块中每个粒子之间的距离信息；

23、利用所述距离信息确定所述基准网格块中每个粒子对应的相邻粒子集合。

24、进一步的，所述利用所述距离信息确定所述基准网格块中每个粒子对应的相邻粒子集合，包括：

25、对比所述距离信息与最大收集半径；

26、利用所述配对网格块中选取所述距离信息小于所述最大收集半径的粒子，构建所述基准网格块中每个粒子对应的相邻粒子集合。

27、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种空间邻居粒子的搜索装置，包括：

28、获取模块，用于获取计算任务，并按照所述计算任务对问题域对应的目标空间进行拆分得到多个计算节点，其中，每个所述计算节点存储有该计算节点所在空间所有粒子的第一粒子信息；

29、提取模块，用于获取每个所述计算节点的相邻计算节点，并提取所述相邻计算节点所在空间所有粒子的第二粒子信息，并将所述第二粒子信息与所述第一粒子信息合并存储，得到目标粒子信息；

30、处理模块，用于对所述计算节点进行分割，得到所述计算节点中的多个网格块，其中，每个所述网格块分布有多个粒子对应的子目标粒子信息；

31、遍历模块，用于利用每个网格块对应的子目标粒子信息得到所述计算节点中的网格块作用对，并确定所述网格块作用对中每个粒子对应的相邻粒子集合。

32、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的步骤。

33、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行上述方法中的步骤。

34、本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法中的步骤。

35、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的方法收集并存储相邻计算节点的粒子信息，将当前计算节点的粒子信息与相邻计算节点的粒子信息合并存储。同时对计算节点分割为固定的网格块，即可得到每个网格块对应的子粒子信息，以此通过对固定网格块内粒子的索引，实现了针对计算任务的追踪以及相邻粒子的搜索。提高了粒子搜索效率以及流体模拟过程的准确度。

技术特征：

1.一种空间邻居粒子的搜索方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个所述计算节点的相邻计算节点，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述计算节点进行分割，得到所述计算节点中的多个网格块，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用每个网格块对应的子目标粒子信息得到所述计算节点中的网格块作用对之前，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用每个网格块对应的子目标粒子信息得到所述计算节点中的网格块作用对，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述网格块作用对中每个粒子对应的相邻粒子集合，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用所述距离信息确定所述基准网格块中每个粒子对应的相邻粒子集合，包括：

8.一种空间邻居粒子的搜索装置，其特征在于，包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：

技术总结
本申请公开了空间邻居粒子的搜索方法、装置、电子设备及存储介质。本申请实施例提供的方法收集并存储相邻计算节点的粒子信息，将当前计算节点的粒子信息与相邻计算节点的粒子信息合并存储。同时对计算节点分割为固定的网格块，即可得到每个网格块对应的子粒子信息，以此通过对固定网格块内粒子的索引，实现了针对计算任务的追踪以及相邻粒子的搜索。提高了粒子搜索效率以及流体模拟过程的准确度。

技术研发人员：雍安睿,郭璟,郭振江,张尚
受保护的技术使用者：上海思朗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15