基于超算的三維可視化系統(tǒng)，其主要的技術(shù)難點(diǎn)可歸結(jié)如下：
（1）建模。 建模過程要保證效率與效果的優(yōu)化折中，盡量在較好地解析模型信息細(xì)節(jié)的前提下快速解算控制方程。固體方面，在目前較為流行的實(shí)時(shí)仿真庫中，多數(shù)是針對剛體和關(guān)節(jié)性剛體的。而本系統(tǒng)加入了各種類型的可變形體(非牛頓流體、布料型輕薄固體、顆粒型固體等)，要解決剛體與可變形體的運(yùn)動(dòng)耦合，它們之間的碰撞檢測與可變形體的應(yīng)力形變是技術(shù)難點(diǎn)。在流體(主要是空氣、液體動(dòng)力仿真)方面，當(dāng)前 CFD 的仿真軟件基本都是解算歐拉流體模型，中間在求解大型線性方程時(shí)難以實(shí)時(shí)，由于實(shí)時(shí)性的限制，本系統(tǒng)需要并行化比較高的方式來解算 Navier-Stokes 方程，因此本系統(tǒng)使用當(dāng)前的新興流體技術(shù)，即實(shí)時(shí)的歐拉流體方法，并且耦合 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)模型來增加小規(guī)模細(xì)節(jié)，使三維可視化的結(jié)果盡量再現(xiàn)真實(shí)的物理結(jié)果。此外，還有一個(gè)較大的技術(shù)難點(diǎn)就是流/固耦合模塊，這里需要將基于歐拉網(wǎng)格的流體與基于拉格朗日的固體進(jìn)行統(tǒng)一的求解，這需要建立一個(gè)耦合不同類型固體的流體泊松方程，并用快速、穩(wěn)定的數(shù)值方法求解。
（2） 渲染。可視化數(shù)據(jù)的提取過程中，技術(shù)難點(diǎn)是根據(jù)離散點(diǎn)云(粒子)來構(gòu)建沒有斑點(diǎn)的平滑三角化曲面，以及適應(yīng)性的 Marching 算法，這些都集中在構(gòu)建面數(shù)據(jù)的方面。基于點(diǎn)云構(gòu)建曲面，本系統(tǒng)使用了 Delaunay 三角剖分與拉格朗日濾波相結(jié)合的幾何算法來優(yōu)化操作，成可供高質(zhì)量渲染的曲面數(shù)據(jù)；而適應(yīng)性 Marching 算法主要是用于在建模時(shí)采樣生成的隱式表面數(shù)據(jù)場上提取顯式面數(shù)據(jù)，要求是不能過分地抹平一些高頻的細(xì)節(jié)。此外，本系統(tǒng)的渲染模塊也支持對隱式數(shù)據(jù)場的渲染，這要看具體的應(yīng)用需求。在生成圖像的過程中，并行加速
模塊起到了至關(guān)重要的作用，基于 GPU 的矩陣解算與光線追蹤是本系統(tǒng)的一大特色。
