一、技术布景

   数字图像有关法（Digital Image Correlation, DIC）是资料科学、航空航天、土木工程等领域钻研资料力学机能、分析复杂结构应变的关键技术。全局DIC丈量因其能提供全场陆续变形信息的优势，合用于大位移、复杂应变以及裂纹扩大等场景。然而，全局DIC推算复杂度高，CPU的单核推算耗时长，存在效能瓶颈。

   二、步骤道理

   全局DIC技术，图像被划分为多个子区，每个子区对应一个有限元节点。这些子区的数量可能达到数十万甚至更多，GPU的并行推算能力使得所有子区的推算能够同时进行，从而极大地缩短了处置功夫。具体加快步骤如下：1）数据预处置，将图像数据和子区网格位相信息输入GPU。2）并行推算，GPU主题同时处置每个子区的有限元节点数据。3）了局输出，将推算了局返回主机，生玉成场位移场和应变场。

   三、尝试验证

   为验证GPU加快全局DIC丈量现实成效，千眼狼工程师设计了四组尝试，尝试基于4070 GPU 与13790F CPU对比，涵盖四大典型场景：

   场景1 仿真-大图拉伸

   数据规模：步长5推算点数489982，步长10推算点数122700，步长15推算点数54600。

   推算了局：CPU无法实现步长5和步长10的推算，GPU在步长15的情况下加快比扩大101倍。

   场景2 带孔洞拉伸

   数据规模：步长5推算点数36430，步长10推算点数9211，步长15推算点数4124。

   推算了局：GPU加快比别离为44.6倍、35倍和30倍，显著提升推算效能。

   场景3 资料拉伸

   数据规模：步长5推算点数8055，步长10推算点数2070，步长15推算点数900。

   推算了局：GPU加快比别离为22.2倍、12.8倍和12倍，推算功夫大幅缩短。

   场景4 挤压圆盘

   数据规模：步长5推算点数12403，步长10推算点数3102，步长15推算点数1371。

   推算了局：GPU加快比别离为47倍、63.9倍和76.5倍，展示了卓越的加快机能。

   四、尝试结论

   通过四组尝试对比，相较于传统CPU，GPU加快步骤在精度、效能、合用性上有较大提升。

   1）精度：应变云图对比显示，GPU加快后的了局与CPU推算了局一致。

   2）效能：GPU加快全局DIC丈量速度比CPU快10~70倍，显著缩短了处置功夫。

   3）合用性：无论是仿真数据和实拍数据，GPU加快均能高效实现。