——基于分布式計(jì)算(suàn)的高(gāo)速物理(lǐ)光學仿真軟件
多(duō)核仿真技(jì)術(shù)
VirtualLab Fusion具有(yǒu)許多(duō)交互性的仿真技(jì)術(shù)以及将這些(xiē)技(jì)術(shù)鏈接起來(lái)的平台。在技(jì)術(shù)選擇上(shàng)，它提供了更準确以及更快速的模拟結果。通(tōng)過結合并行(xíng)化算(suàn)法與多(duō)核計(jì)算(suàn)機，可(kě)以進一步提高(gāo)仿真速度。在VirtualLab Fusion中，大(dà)多(duō)數(shù)仿真算(suàn)法支持并行(xíng)處理(lǐ)，且能受益于多(duō)核計(jì)算(suàn)機。接下來(lái)将展示VirtualLab Fusion的多(duō)核計(jì)算(suàn)是如何顯著提高(gāo)仿真速度。
收集基本模拟任務
光學建模和(hé)設計(jì)任務通(tōng)常需要處理(lǐ)許多(duō)基本仿真任務。原因是多(duō)方面的，包括下面的例子：
多(duō)色光源和(hé)超短(duǎn)脈沖
由一組單色場(chǎng)表示，這些(xiē)單色場(chǎng)必須通(tōng)過系統傳播。每個(gè)單色場(chǎng)決定一個(gè)基本的仿真任務。
多(duō)模光源
發射多(duō)個(gè)橫向模式，例如，多(duō)模激光器(qì)或LED等擴展源，每一種模式都可(kě)看作(zuò)一個(gè)基本的仿真任務。
處理(lǐ)全視(shì)場(chǎng)(FOV)
例如，對于成像系統和(hé)AR眼鏡，結果是每個(gè)視(shì)場(chǎng)的基本仿真任務的疊加。
掃描系統參數(shù)
例如，移動探測器(qì)位置以分析焦點區(qū)域，每個(gè)參數(shù)得(de)配置都是一個(gè)基本的仿真任務。
公差
分析多(duō)種配置從而研究光學系統對參數(shù)變化的靈敏度。每個(gè)系統的配置可(kě)看作(zuò)一個(gè)基本的仿真任務。
優化
使用現代技(jì)術(shù)進行(xíng)優化，如進化算(suàn)法，每個(gè)優化步驟都需要許多(duō)基本的仿真任務。
如何實現高(gāo)速計(jì)算(suàn)？
在每個(gè)場(chǎng)景或場(chǎng)景的組合中，都有(yǒu)一組基本的仿真任務需要處理(lǐ)。分布式計(jì)算(suàn)允許對集合的模拟進行(xíng)并行(xíng)處理(lǐ)，而不是一個(gè)接一個(gè)地執行(xíng)模拟。所實現的仿真速度與應用計(jì)算(suàn)機網絡的大(dà)小(xiǎo)成正比。
配置與VirtualLab Fusion進行(xíng)分布式計(jì)算(suàn)網絡設置的對話(huà)框
用戶友(yǒu)好的分布式計(jì)算(suàn)
在沒有(yǒu)分布式計(jì)算(suàn)時(shí)，生(shēng)成基本仿真任務是在參數(shù)運行(xíng)中完成的。在分布式計(jì)算(suàn)中，不需要更改工作(zuò)流程。可(kě)以通(tōng)過對話(huà)配置和(hé)控制(zhì)計(jì)算(suàn)機網絡實現這個(gè)功能。現如今，VirtualLab Fusion利用分配好的網絡處理(lǐ)基本的仿真任務。簡而言之:VirtualLab Fusion的用戶隻需多(duō)點擊幾下鼠标，就能享受到分布式計(jì)算(suàn)的強大(dà)功能。
添加分布式計(jì)算(suàn)工具箱到VirtualLab Fusion的配置中
如何從VirtualLab Fusion的分布式計(jì)算(suàn)工具箱中獲益?隻需将分布式計(jì)算(suàn)包添加到VirtualLab Fusion配置中。
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案例展示——白光幹涉測量
這個(gè)案例是結合了多(duō)色光源(24個(gè)波長)和(hé)鏡面位置的參數(shù)掃描(121個(gè)位置)的馬赫曾德幹涉儀。如果沒有(yǒu)分布式計(jì)算(suàn)，整個(gè)任務計(jì)算(suàn)時(shí)間(jiān)需要46分55秒(miǎo)。在由6個(gè)多(duō)核電(diàn)腦(nǎo)組成的網絡中，使用25個(gè)客戶端執行(xíng)分布式計(jì)算(suàn)，cpu計(jì)算(suàn)時(shí)間(jiān)減少(shǎo)到2分50秒(miǎo)。
案例展示——AR光波導的測試成像仿真
在此案例中，仿真光波導器(qì)件的傳播，其具有(yǒu)超過10,000個(gè)方向的完整FOV測試圖像。一個(gè)具有(yǒu)數(shù)百個(gè)嚴格光栅評估的基本仿真任務大(dà)約需要7秒(miǎo)，整體(tǐ)模拟時(shí)間(jiān)約為(wèi)31小(xiǎo)時(shí)。通(tōng)過使用8個(gè)多(duō)核計(jì)算(suàn)機和(hé)35個(gè)客戶端組成的網絡，分布式計(jì)算(suàn)将模拟時(shí)間(jiān)減少(shǎo)到1小(xiǎo)時(shí)5分鍾。
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