Perpustakaan Digital ITB

Komputasi dinamika fluida sebagai salah satu bagian dari komputasi sains terus berkembang dengan ditemukannya berbagai metode untuk melakukan simulasi dinamika fluida tersebut. Di sisi lain, perkembangan perangkat komputasi paralelisasi masif seperti GPU mendorong perkembangan komputasi sains dengan dikembangkannya berbagai kakas dan framework untuk memanfaatkan perangkat komputasi tersebut untuk melakukan simulasi. Lingkungan web tidak luput dari akses terhadap perangkat GPU dengan dikembangkannya framework seperti WebGPU. Pelaksanaan Tugas Akhir ini bertujuan untuk mengimplementasikan simulasi dinamika fluida dengan memanfaatkan WebGPU. Teknik Lattice-Boltzmann digunakan sebagai alternatif teknik simulasi dinamika fluida dengan kemampuannya memaksimalkan aspek paralelisasi dari perangkat GPU. Kinerja dari hasil implementasi juga diuji dengan implementasi menggunakan NVIDIA CUDA C++ untuk mendapatkan gambaran perbandingan kinerja simulasi dan menunjukkan kelayakan lingkungan web sebagai platform implementasi simulasi fisika, sebagai alternatif dari platform native. Metode yang digunakan adalah implementasi simulasi dinamika fluida dengan NVIDIA CUDA C++ serta visualisasi dengan OpenGL, implementasi simulasi dinamika fluida dengan WebGPU, dan analisis komparatif kedua implementasi tersebut. Implementasi dilakukan pada kedua framework dengan memerhatikan struktur data, penggunaan memori, serta optimasi algoritma. Visualisasi data komputasi dilakukan dengan menggunakan teknik direct volume rendering berbasis tekstur. Kedua implementasi tersebut kemudian diuji secara kinerja terhadap kasus uji dengan ukuran ruang simulasi yang berbeda, dengan metrik FPS dan MLUPS serta ditunjukkan perbandingan visualisasinya. Rata-rata nilai FPS implementasi WebGPU sebesar 187.34, mengungguli rata-rata nilai FPS implementasi NVIDIA CUDA C++ sebesar 125.6. Rata-rata MLUPS implementasi WebGPU sebesar 89.87, juga mengungguli rata-rata nilai FPS implementasi NVIDIA CUDA C++ sebesar 16.30. Hal ini menunjukkan keunggulan WebGPU dalam kinerja tanpa usaha optimasi lebih dibandingkan NVIDIA CUDA C++. Perbandingan visualisasi menunjukkan implementasi WebGPU menghasilkan visual yang lebih acak dibandingkan hasil visual NVIDIA CUDA C++. Perubahan dilakukan terhadap implementasi NVIDIA CUDA C++ dan didapatkan peningkatan kinerja hingga 120.12% untuk metrik FPS dan 119.65% untuk metrik MLUPS. Meskipun demikian, peningkatan tersebut masih belum dapat mengungguli kinerja implementasi WebGPU.