Real-time optimization of SPH-based bubble and splash simulations using HLSL compute shaders
제목 : HLSL compute shader를 활용한 SPH 기반 실시간 거품 및 스플래쉬 시뮬레이션 최적화
우성연* 김종현*
(* : 인하대학교 소프트웨어융합대학 디자인테크놀로지학과)
한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 2025년
제목 : HLSL compute shader를 활용한 SPH 기반 실시간 거품 및 스플래쉬 시뮬레이션 최적화
우성연* 김종현*
(* : 인하대학교 소프트웨어융합대학 디자인테크놀로지학과)
한국컴퓨터정보학회 하계학술대회 2025년
Abstract : 본 논문에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)와 PBD(Position-Based Dynamics) 기법으로 HLSL Compute Shader를 활용하여 구현한 다중 타입 입자 유체 시뮬레이션을 제안한다. 기존 SPH 시뮬레이션에서 발생하는 이웃 입자 부족 문제와 비압축성 표현에 따른 높은 계산량을 해결하기 위해, 공간 해싱(Hashing) 최적화 및 더블 버퍼링 기법을 도입하였다. 특히 기본 유체 입자 외에 스프레이 및 거품 입자를 추가하고, 표면 입자 운동 에너지와 난류 조건에 따라 입자 유형이 동적으로 전환되는 시스템을 구현하였다. GPU 대규묘 병렬 처리 성능을 활용해 수천 개 입자를 실시간으로 시뮬레이션하며 CPU와 GPU 간 효율적인 데이터 통신으로 고성능 유체 시뮬레이션을 실현하였다.
[paper]