CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work describes a technique for generating three-dimensional tetrahedral meshes using parallel computing,
with shared, distributed, or hybrid memory processors. The input for the algorithm is a triangular mesh that models the surface of one of several objects, that might have holes in its interior or internal or boundary cracks. A binary tree structure for spatial partitioning is proposed in this work to recursively decompose the domain in as many subdomains as processes or threads in the parallel system, in which every subdomain has the geometry of a rectangular parallelepiped. This decomposition attempts to balance the amount of work in all the subdomains. The amount of work, known as load, of any mesh generator is usually given as a function of its output size, i.e., the size of the generated mesh. Therefore, a technique to estimate the size of this mesh, the total load of the domain, is needed beforehand. This
work uses a refined octree, generated from the surface mesh, to estimate this load, and the decomposition is performed on top of this octree. Once the domain is decomposed, each process/thread generates the mesh in its subdomain by means of an advancing front technique, in such a way that it does not overpass the limits defined by its subdomain, and applies an improvement on it. Some of the processes/threads are responsible for generating the meshes connecting the subdomains, i.e., the interface meshes, in order to generate the whole mesh. This technique presented good speed-up results, keeping the quality of the mesh comparable to the quality of the serially generated mesh. / Este trabalho descreve uma tÃcnica para gerar malhas tridimensionais tetraÃdricas utilizando computaÃÃo paralela, com processadores de memÃria compartilhada, memÃria distribuÃda ou memÃria hÃbrida. A entrada para o algoritmo à uma malha triangular que modela a superfÃcie de um ou vÃrios objetos, que podem conter buracos no interior ou fraturas internas ou na borda. Uma estrutura em forma de Ãrvore binÃria de partiÃÃo espacial à proposta neste trabalho para, recursivamente, decompor o domÃnio em tantos subdomÃnios quantos forem os processos ou threads no sistema paralelo, em que cada subdomÃnio tem a geometria de um paralelepÃpedo retangular. Esta decomposiÃÃo tenta equilibrar a quantidade de trabalho em todos os subdomÃnios. A quantidade de trabalho, conhecida como carga, de qualquer gerador de malha à geralmente dada em funÃÃo do tamanho da saÃda do algoritmo, ou seja, do tamanho da malha gerada. Assim, faz-se necessÃria uma tÃcnica para estimar previamente o tamanho dessa malha, que à carga total do domÃnio. Este trabalho faz uso de uma octree refinada, gerada a partir da malha de superfÃcie dada como entrada, para estimar esta carga, e a decomposiÃÃo à feita a partir dessa octree. Uma vez decomposto o domÃnio, cada processo/thread gera a malha em seu subdomÃnio por uma tÃcnica de avanÃo de fronteira, de forma que ela nÃo ultrapasse os limites definidos pelo seu subdomÃnio, e aplica um melhoramento nela. Alguns dos processos/threads ficam responsÃveis por gerar as malhas conectando os subdomÃnios, ou seja, as malhas de interface, atà que toda a malha tenha sido gerada. Esta tÃcnica apresentou bons resultados de speed-up, mantendo a qualidade da malha comparÃvel à qualidade da malha gerada sequencialmente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:9504 |
| Date | 08 May 2015 |
| Creators | Markos Oliveira Freitas |
| Contributors | Joaquim Bento Cavalcante Neto, Creto Augusto Vidal, Luiz Fernando Campos Ramos Martha, Francisco Heron de Carvalho Junior, Andrà MauÃs Brabo Pereira |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em CiÃncia da ComputaÃÃo, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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