Начальный коммит: Vulkan-редактор SimVulcan + исследование KBC-LBM

Состояние на момент заведения репозитория.

C++ приложение (src/, shaders/, tests/) — минимальный редактор 3D-моделей
на Vulkan 1.3: орбитальная камера, три опорные сетки через начало координат,
загрузка .obj с режимами отображения. Весь Vulkan изолирован в src/vk/.

Исследование (docs/) — оригинальные статьи по KBC (docs/origins) и
Python-решатель D2Q9 KBC-N1 с AMR 2x и SDF+Bouzidi (docs/theory).

В решателе перед коммитом исправлены дефекты, найденные сверкой с
первоисточниками: относительный порог знаменателя энтропийного стабилизатора
(абсолютный вырождал KBC в LBGK на 77-99% узлов), заворот вход/выход в углах
домена, диагностика средней плотности по фиктивным узлам тела, зашитый
refine=2. Подробности — docs/theory/solver_2x_sdf/README.md.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-08-14 16:37:38 +03:00
co-authored by Claude Opus 5
commit 11ff7b79b4
139 changed files with 88747 additions and 0 deletions
+45
View File
@@ -0,0 +1,45 @@
# Равновесие и макропеременные.
#
# Используется ЭНТРОПИЙНОЕ равновесие в product-form (как в KBC), а не усечённый полином:
# feq_i = w_i · ρ · Π_d (2 − sqrt(1+3 u_d²)) · ((2 u_d + sqrt(1+3 u_d²))/(1 − u_d))^{c_{i,d}}
# Показатели c_{i,d} ∈ {−1,0,+1}, поэтому степень НЕ нужна — берём q или 1/q (быстрее и совместимо
# с CUDA-graph: нет pow и нет host→device для границ clip).
import backend as B
import lattice as L
cp = B.cp; xp = B.xp
CXa = L.CXa; CYa = L.CYa
def _feq9_body(rho, ux, uy):
ux = cp.minimum(cp.maximum(ux, -0.95), 0.95) # clip скоростей литералами (запекается в кернел)
uy = cp.minimum(cp.maximum(uy, -0.95), 0.95)
sx = cp.sqrt(1.0 + 3.0*ux*ux); sy = cp.sqrt(1.0 + 3.0*uy*uy)
base = rho * (2.0 - sx) * (2.0 - sy)
qx = (2.0*ux + sx) / (1.0 - ux); qy = (2.0*uy + sy) / (1.0 - uy)
ix = 1.0/qx; iy = 1.0/qy
return (base*(4.0/9.0), # ( 0, 0)
base*(1.0/9.0)*qx, base*(1.0/9.0)*qy, # (+1,0) (0,+1)
base*(1.0/9.0)*ix, base*(1.0/9.0)*iy, # (-1,0) (0,-1)
base*(1.0/36.0)*qx*qy, base*(1.0/36.0)*ix*qy, # (+1,+1) (-1,+1)
base*(1.0/36.0)*ix*iy, base*(1.0/36.0)*qx*iy) # (-1,-1) (+1,-1)
_feq9 = cp.fuse()(_feq9_body) # одно слитное ядро (если cp.fuse доступен)
_FUSE_OK = [True]
def feq(rho, u):
"""Равновесные популяции (Q,Ny,Nx) по плотности rho и скорости u (индексируется [0],[1]).
Сборка через B.pack (без cupy.stack) — иначе H2D ломает CUDA-graph capture."""
if _FUSE_OK[0]:
try:
return B.pack(_feq9(rho, u[0], u[1]))
except Exception as e: # откат на не-fused (тоже без pow), один раз
print(f"[equilibrium] cp.fuse отключён ({type(e).__name__}: {e}); обычный путь")
_FUSE_OK[0] = False
return B.pack(_feq9_body(rho, u[0], u[1]))
def macros(f):
"""Макропеременные: ρ = Σ_i f_i, u = (Σ_i c_i f_i)/ρ. Возвращает (rho, u=(2,Ny,Nx))."""
r = f.sum(0)
ux = (CXa[:, None, None] * f).sum(0) / r
uy = (CYa[:, None, None] * f).sum(0) / r
return r, B.pack((ux, uy))