実時間物理シミュレーション

- 手術シミュレータにおける生体の実時間変形計算法 -

抄録

近年，実時間物理シミュレーションを達成するために，可視化と数値計算を同時かつ高速に行う試みがなされている．我々は実時間物理シミュレーションのための計算基盤の構築を目指し，その一環として実用的な手術シミュレータへの適用を研究している.本報告は，手術シミュレータにおける「変形シミュレーション」の高速化を目的に実施した，変形計算のGPU（Graphics Processing Unit）への実装と，その性能評価に関するものである．CPUとGPUに実装した変形シミュレーションの計算速度の比較では，5万次元の計算においてGPUが約10倍高速となった．また，これを手術シミュレータ試作機に実装し，腎臓モデルデータ(22,324有限要素，4,771節点)の変形シミュレーションをリアルタイムで実現した．