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Languages: French
Types: Article
Subjects: Lancer de rayons, GPU, Calcul parallèle, Algorithmes géométriques, Arithmétique flottante, Arithmétique exacte, Radioprotection, Dosimétrie, 000
Dans le contexte actuel, il est plus que jamais nécessaire de disposer d'outils de simulation permettant d'évaluer rapidement la dose reçue par des opérateurs travaillant sur des sites irradiés. Afin d'étudier facilement de nombreux scénarios d'intervention, il nous faut diminuer les temps de calcul des simulateurs actuels, ce qui passe principalement par une accélération des calculs géométriques associés au calcul de dose. Ces calculs consistent à identifier et trier l'ensemble des intersections entre plusieurs groupes de rayons "radiatifs", convergeant tous au point de mesure de la dose, et une scène 3D volumineuse. Afin d'effectuer l'ensemble de ces calculs en une fraction de seconde, nous proposons d'abord un algorithme GPU complet permettant le traitement efficace d'un paquet de rayons cohérents. Ensuite, nous présentons une modification de cet algorithme garantissant la robustesse des tests d'intersection rayon-triangle et l'absence de problèmes de précision dus aux calculs en arithmétique flottante, sans utilisation de coefficients dépendants de la scène et sans perte de performance notable (moins de 10% de dégradation). Enfin, nous proposons une stratégie efficace de traitement de multiples paquets (nécessaire lors de l'étude de multiples sources de radiations) exploitant ces premiers résultats. Ces méthodes nous permettent d'obtenir un calcul de dose interactif et robuste sur des scènes de taille importante (une scène de plus de 700 000 triangles, et 12 paquets de 100 000 rayons chacun, générant plus de treize millions d'intersections, stockées, triées le long de chaque rayon et transférées vers le CPU en 470 millisecondes). More than ever, it is essential today to develop simulation tools to rapidly evaluate the dose rate received by operators working on nuclear sites. In order to easily study numerous different scenarios of intervention, computation times of available softwares have to be lowered. This mainly implies to accelerate the geometrical computations needed for the dose rate evaluation. These computations consist in finding and sorting the whole list of intersections between a big 3D scene and multiple groups of « radiative » rays meeting at the point where the dose has to be measured. In order to perform all these computations in less than a second, we first propose a GPU algorithm that enables the efficient management of one big group of coherent rays. Then we present a modification of this algorithm that guarantees the robustness of the ray-triangle intersection tests through the elimination of the precision issues due to floating-point arithmetic. This modification does not require the definition of scene-dependent coefficients (« epsilon » style) and only implies a small loss of performance (less than 10%). Finally we propose an efficient strategy to handle multiple ray groups (corresponding to multiple radiative objects) which use the previous results. Thanks to these improvements, we are able to perform an interactive and robust dose rate evaluation on big 3D scenes : all of the intersections (more than 13 million) between 700 000 triangles and 12 groups of 100 000 rays each are found, sorted along each ray and transferred to the CPU in 470 milliseconds.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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